Unnamed: 0
int64 0
1.83k
| passages
stringlengths 302
168k
⌀ | question
stringlengths 15
232
⌀ | answer
stringlengths 3
3.23k
|
|---|---|---|---|
1,600
|
Opisaliśmy zastosowanie prostego podejścia do znakowania biotynylacją w celu bezpośredniego oczyszczania znakowanych kompleksów czynników transkrypcyjnych, w oparciu o użyciu sztucznych krótkich znaczników peptydowych, które są specyficznie i wydajnie biotynylowane przez bakteryjną ligazę biotynową BirA, która jest współeksprymowana w komórkach z oznaczonym czynnikiem. Wykorzystaliśmy to podejście do wstępnego scharakteryzowania kompleksy utworzone przez hematopoetyczny czynnik transkrypcyjny GATA-1 w komórkach erytroidalnych. komórkach erytroidalnych. GATA-1 jest niezbędny do różnicowania erytroidalnego, a jego funkcje obejmujące regulację w górę genów erytroidalnych, represję alternatywnych programów programów transkrypcyjnych i hamowanie proliferacji komórek. Jednakże, nie było nie było jasne, w jaki sposób wszystkie te funkcje GATA-1 są mediowane. Nasza praca opisuje, po raz pierwszy, różne interakcje GATA-1 z istotnym czynnikiem hematopoetycznym czynnikiem hematopoetycznym Gfi-1b, represyjnym kompleksem MeCP1 i chromatyną remodelującym kompleksem ACF/WCRF, oprócz znanych kompleksów GATA-1/FOG-1 i GATA-1/TAL-1. Dostarczamy również dowodów na to, że różne kompleksy GATA-1 są związane z określonymi funkcjami GATA-1 w różnicowaniu erytroidalnym, na przykład na przykład GATA-1/Gfi-1b z tłumieniem proliferacji komórek i GATA-1/FOG-1/MeCP1 z tłumieniem innych hematopoetycznych programów transkrypcyjnych programów transkrypcyjnych. Następnie zastosowaliśmy znacznik biotynylacji do Ldb-1, znanego partnera GATA-1 i scharakteryzowaliśmy szereg nowych partnerów interakcji, którzy są istotne w rozwoju erytroidalnym, w szczególności Eto-2, Lmo4 i CdK9. Na koniec, jesteśmy w trakcie stosowania tej samej technologii do scharakteryzowania czynników czynników, które są związane z tłumionym promotorem gamma-globiny in vivo. --- TŁO: Testy immunoprecypitacji chromatyny (ChIP) połączone z macierzami genomowymi (Chip-on-chip) lub masowym sekwencjonowaniem równoległym (ChIP-seq) prowadzą do identyfikacji genomowych identyfikacji miejsc wiązania białek związanych z chromatyną. Jednakże wysoce zmienna jakość przeciwciał i dostępność epitopów w chromatynie usieciowanej usieciowanej chromatynie może negatywnie wpływać na wyniki genomowego ChIP. Znaczniki epitopowe są były często używane jako bardziej niezawodne alternatywy. Ponadto zastosowaliśmy znakowanie biotynylacją białek in vivo jako alternatywę o bardzo wysokim powinowactwie do przeciwciał. przeciwciał. W tym artykule opisujemy optymalizację znakowania biotynylacją dla ChIP i jego sprzężenie ze znanym znacznikiem epitopowym w celu zapewnienia niezawodnej i niezawodną i wydajną alternatywę dla przeciwciał. WYNIKI: Na przykładzie znakowanego biotyną czynnika transkrypcyjnego erytroidalnego GATA-1 opisujemy kilka etapów optymalizacji dla zastosowania streptawiny biotynowej o wysokim powinowactwie. powinowactwa biotyny do streptawidyny w ChIP. Stwierdzamy, że pominięcie SDS podczas sonikacji, zastosowanie żelatyny ze skóry ryb jako środka blokującego i wybór kulek perełek streptawidyny może prowadzić do znacznie lepszego wzbogacenia ChIP i niższego tła w porównaniu do przeciwciał. Pokazujemy również, że znacznik epitopowy V5 działa równie dobrze w warunkach równie dobrze w warunkach opracowanych dla ChIP ze streptawidyną i że może mniej cierpieć z powodu skutków sieciowania formaldehydem. WNIOSEK: Połączone zastosowanie znacznika biotynowego o bardzo wysokim powinowactwie z mniej wrażliwym na sieciowanie znacznikiem V5 zapewnia elastyczną platformę ChIP z potencjalne implikacje w wynikach sekwencjonowania ChIP. --- GATA-1 jest niezbędny do tworzenia linii erytroidalnej, megakariocytarnej, eozynofilowych i komórek tucznych. Działa jako aktywator i represor różnych genów docelowych, np. różnych genów docelowych, na przykład w komórkach erytroidalnych hamuje proliferację komórek proliferację komórek i wczesne geny hematopoetyczne, jednocześnie aktywując geny erytroidalne, jednak nie jest jasne, w jaki sposób pośredniczą obie te funkcje. Używając znakowanie biotynylacji / podejście proteomiczne w komórkach erytroidalnych, opisujemy różne interakcje GATA-1 z niezbędnym czynnikiem hematopoetycznym Gfi-1b, kompleksem represyjnym kompleksem MeCP1 i remodelującym chromatynę kompleksem ACF/WCRF, oprócz oprócz znanych kompleksów GATA-1/FOG-1 i GATA-1/TAL-1. Co ważne, my pokazujemy, że FOG-1 pośredniczy w interakcjach GATA-1 z kompleksem MeCP1, tym samym zapewniając wyjaśnienie nakładających się funkcji tych dwóch czynników w erytropoezie. erytropoezie. Pokazujemy również, że podzbiory docelowych genów GATA-1 są wiązane in vivo przez różne kompleksy, łącząc w ten sposób specyficznych partnerów GATA-1 z różnymi aspektami jego funkcji. Opierając się na tych odkryciach, sugerujemy model dla różnych ról GATA-1 w różnicowaniu erytroidalnym.
|
Opisać izolację kompleksów czynników transkrypcyjnych poprzez znakowanie biotynylacją in vivo i bezpośrednie wiązanie z kulkami streptawidyny, jak zastosowano w przypadku istotnego hematopoetycznego czynnika transkrypcyjnego GATA-1.
|
Ze względu na bardzo wysokie powinowactwo biotyny do awidyny i streptawidyny, znakowanie biotyną oferuje atrakcyjne podejście do wydajnego oczyszczania kompleksów białkowych. Bardzo wysokie powinowactwo układu biotyna/(strept)awidyna oferuje również potencjał do jednoetapowego wychwytywania kompleksów białkowych o niższej liczebności, takich jak kompleksy czynników transkrypcyjnych. Identyfikacja krótkich znaczników peptydowych, które są skutecznie biotynylowane przez bakteryjną ligazę biotynową BirA, doprowadziła do podejścia do jednoetapowego oczyszczania kompleksów czynników transkrypcyjnych poprzez specyficzne znakowanie biotynylacją in vivo. Krótki znacznik sekwencyjny połączony N-końcowo z interesującym czynnikiem transkrypcyjnym jest bardzo wydajnie biotynylowany przez BirA współeksprymowany w tych samych komórkach, co wykazano przez znakowanie istotnego hematopoetycznego czynnika transkrypcyjnego GATA-1. Bezpośrednie wiązanie ze streptawidyną biotynylowanego GATA-1 w ekstraktach jądrowych skutkowało jednoetapowym wychwytywaniem znakowanego czynnika i związanych z nim białek, które były eluowane i identyfikowane za pomocą spektrometrii mas. Doprowadziło to do scharakteryzowania kilku różnych kompleksów GATA-1 z innymi czynnikami transkrypcyjnymi i kofaktorami remodelującymi chromatynę, które są zaangażowane w aktywację i represję docelowych genów. Zatem znakowanie za pośrednictwem BirA jest skutecznym podejściem do bezpośredniego wychwytywania i charakteryzowania kompleksów czynników transkrypcyjnych.
|
1,601
| null |
Jakie są właściwości molekularne cDNA FAA (FANCA)?
|
5,5-kb cDNA genu FAA (FANCA) ma otwartą ramkę odczytu 4 368 nukleotydów, podczas gdy przewiduje się, że białko FAA ma masę cząsteczkową około 163 kDa.
|
1,602
|
Białka FoxA są pionierskimi czynnikami transkrypcyjnymi, jednymi z pierwszych wiążących domeny chromatyny w rozwoju. domeny chromatyny w rozwoju i umożliwiają aktywność genów. Domena wiążąca DNA strukturalnie przypomina histon łącznikowy i stabilnie wiąże nukleosomy. Wykorzystując odzysku fluorescencji po fotobieleniu, odkryliśmy, że FoxA1 i FoxA2 poruszają się znacznie wolniej w jądrach niż inne typy czynników transkrypcyjnych, w tym c-Myc, GATA-4, NF-1 i HMGB1. Stwierdziliśmy, że wolniejsza ruchliwość jądrowa koreluje z wysokim niespecyficznym wiązaniem nukleosomów, a mutacje punktowe, które zakłócają niespecyficzne wiązanie znacznie zwiększają ruchliwość jądrową. Odrębna ruchliwość jądrowa FoxA jest zgodna z jego pionierską aktywnością w chromatynie. --- Istnieje hierarchia, dzięki której czynniki transkrypcyjne mogą angażować swoje miejsca docelowe w chromatynie. w chromatynie, w tym sensie, że podzbiór czynników może wiązać transkrypcyjnie transkrypcyjnie, nukleosomalne DNA, podczas gdy większość czynników nie może, a ta hierarchia jest odzwierciedlona, przynajmniej częściowo, w funkcji rozwojowej czynników. Na przykład Na przykład czynniki transkrypcyjne posiadające domenę wiążącą DNA Forkhead box (Fox) zawierają ogólny fałd przypominający histon łącznikowy, a zatem są struktury, aby wiązać DNA, specyficznie dla miejsca, w kontekście nukleosomalnym. Gdzie czynniki Fox wiążą się na wczesnym etapie aktywacji rozwojowej lub fizjologicznej docelowych genów, umożliwiając w ten sposób wiązanie innych czynników, które nie mogą angażować chromatyny na własną rękę. Aby zbadać podstawę wczesnego wiązania chromatyny wiązania chromatyny, wykorzystaliśmy odzyskiwanie fluorescencji po fotobieleniu (FRAP) do przeanalizować mobilność czynników FoxA w żywym jądrze komórkowym w porównaniu do histonów łącznikowych i innych czynników transkrypcyjnych. Następnie przeanalizowaliśmy czynniki pod kątem ich zdolności do wiązania się z chromatyną w mitozie, a tym samym służą jako znaczniki epigenetyczne. Wyniki wskazują, że "pionierskie" cechy czynników FoxA obejmują różne parametry wiązania chromatyny obserwowane w histonach łącznikowych i które rozróżniają czynniki w odniesieniu do ich funkcji regulacyjnych i mechanistycznych. funkcji. --- Technologia indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych (iPSC) jest obiecującym podejściem do przekształcania jednego typu zróżnicowanych komórek w inny typ zróżnicowanych komórek poprzez stan pluripotencjalny jako etap pośredni. Ostatnie badania, wskazują jednak na możliwość bezpośredniego przekształcania jednego typu komórek w inny inny bez przechodzenia przez stan pluripotencjalny. To bezpośrednie przeprogramowanie jest zależne od kombinacji wysoce silnych czynników transkrypcyjnych do konwersji typu komórki, prawdopodobnie pomijając bardziej fizjologiczne i wieloetapowe procesy różnicowania. fizjologiczne i wieloetapowe procesy różnicowania. Strategia prób i błędów jest powszechnie stosowana do badania przesiewowego wielu kandydujących czynników transkrypcyjnych w celu zidentyfikowania prawidłowej kombinacji czynników. Spekulujemy jednak, że lepsze zrozumienie funkcjonalnych mechanizmów mechanizmów działania przykładowych aktywatorów transkrypcyjnych ułatwi identyfikację nowych kombinacji czynników zdolnych do bezpośredniego przeprogramowania. Celem Celem tego przeglądu jest krytyczne zbadanie literatury na temat trzech wysoce silnych aktywatorów transkrypcji: białka wirusa opryszczki VP16; głównego regulatora różnicowania mięśni szkieletowych regulator różnicowania mięśni szkieletowych, MyoD i czynnik "pionierski" dla hepatogenezy, FoxA. hepatogenezy, FoxA. Omawiamy rolę ich funkcjonalnych domen białkowych, partnerów i mechanizmów remodelowania chromatyny podczas aktywacji genów aby zrozumieć, w jaki sposób czynniki te otwierają chromatynę nieaktywnych genów i resetują wzorzec transkrypcji podczas wzór transkrypcji podczas konwersji typu komórki. --- Zrozumienie, w jaki sposób ciche geny mogą być kompetentne do aktywacji, zapewnia wgląd w rozwój, a także przeprogramowanie komórek i patogenezę. My przeprowadziliśmy analizę lokalizacji genomowej pionierskiego czynnika transkrypcyjnego FoxA w wątrobie dorosłej myszy wątrobie dorosłej myszy i stwierdziliśmy, że około jedna trzecia miejsc związanych z FoxA jest w pobliżu cichych genów, w tym genów bez wykrywalnej polimerazy RNA II. Praktycznie wszystkie ciche miejsca związane z FoxA znajdują się w obrębie konserwatywnych sekwencji, sugerując możliwą funkcję. Takie miejsca są wzbogacone w motywy dla represorów transkrypcji, w tym dla Rfx1 i hormonu jądrowego typu II receptorów. Znaleźliśmy jedno takie miejsce docelowe w kryptycznym wzmacniaczu "cienia" 7 kilobaz (kb) poniżej genu Cdx2, gdzie Rfx1 ogranicza aktywację transkrypcji przez FoxA. aktywację przez FoxA. Wzmacniacz cienia Cdx2 wykazuje podzbiór właściwości regulacyjnych właściwości górnego regionu promotora Cdx2. Podczas gdy Cdx2 jest ektopowo indukowany we wczesnym stanie metaplastycznym przełyku Barretta, jego ekspresja niekoniecznie jest obecna w postępującej chorobie Barretta z dysplazją lub gruczolakorakiem. gruczolakoraka. W przeciwieństwie do tego stwierdzamy, że ekspresja Rfx1 w nabłonku przełyku stopniowo wygasa podczas progresji do raka, tj, ekspresja Rfx1 zmniejszyła się znacznie w dysplazji i gruczolakoraku. My proponujemy, że ta zmniejszona ekspresja Rfx1 może być wskaźnikiem progresji z przełyku Barretta do gruczolakoraka i że podobne analizy innych czynników transkrypcyjnych związanych z cichymi genami może ujawnić nieoczekiwany wgląd w progresję onkogenną i przeprogramowanie komórkowe. --- EBNA1, białko jądrowe ulegające ekspresji we wszystkich nowotworach związanych z EBV jest jest niezbędne do utrzymania episomów wirusa w komórkach latentnie zakażonych komórkach. EBNA1 może indukować zmiany genetyczne poprzez regulację w górę komórkowych rekombinaz, produkcję reaktywnych form tlenu (ROS) i wpływając na poziomy i funkcję p53 i jego funkcję. Wszystkie te zmiany mogą przyczyniać się do powstawania nowotworów. W tym przeglądzie skupiamy się jednak na zmianach epigenetycznych wywoływanych przez EBNA1 poprzez EBNA1 i rodzinę pionierskich czynników transkrypcyjnych FoxA. czynników transkrypcyjnych. Zarówno EBNA1, jak i FoxA indukują lokalną demetylację DNA, destabilizację nukleosomów i wiążą się z mitochondriami. destabilizację i wiążą się z chromosomami mitotycznymi. Lokalna demetylacja DNA i i rearanżacja nukleosomów oznaczają aktywne promotory i enhancery. Ponadto, EBNA1 i FoxA, gdy są związane z chromatyną mitotyczną, mogą "zakładać" aktywne geny i zapewnić ich reaktywację w komórkach postmitotycznych (pamięć epigenetyczna). Spekulujemy, że że pętle DNA indukowane przez interakcje EBNA1-EBNA1 mogą reorganizować genom komórkowy. genom komórkowy. Takie pętle chromatynowe, utrzymujące się w chromatynie mitotycznej podobnie do interakcje na duże odległości, w których pośredniczy białko izolatora CTCF, mogą również pośredniczyć w epigenetycznym dziedziczeniu wzorców ekspresji genów. Sugerujemy, że EBNA1 ma potencjał do indukowania zmian patoepigenetycznych przyczyniających się do nowotworzenia. nowotworu. --- Podrodzina czynników transkrypcyjnych Foxa skrzydlatej helisy / skrzynki widełkowej (Fox) jest jest przedmiotem badań genetycznych i biochemicznych od ponad 15 lat. W tym czasie W tym czasie stwierdzono, że jej trzej członkowie, Foxa1, Foxa2 i Foxa3, odgrywają ważną rolę na wielu etapach życia ssaków. ważną rolę na wielu etapach życia ssaków, począwszy od wczesnego rozwoju, kontynuując podczas organogenezy, a ostatecznie w metabolizmie i homeostazy u dorosłych. Foxa2 jest wymagana do tworzenia węzła i notochordu. i notochordu, a przy jego braku występują poważne wady gastrulacji, cewy nerwowej patterning i morfogeneza jelit skutkują śmiertelnością embrionalną. Foxa1 i Foxa2 współpracują w celu ustalenia kompetencji w endodermie jelita przedniego i są wymagane do normalnego rozwoju narządów pochodzących z endodermy, takich jak wątroba, trzustka, płuca i prostata. W życiu postnatalnym członkowie rodziny Foxa kontrolują metabolizm glukozy poprzez regulację wielu genów docelowych w wątrobie, trzustce i tkance tłuszczowej. Wgląd w unikalne molekularne podstawy funkcji Foxa Foxa uzyskano na podstawie najnowszych danych genetycznych i genomicznych, które identyfikują białka białka Foxa jako "czynniki pionierskie", których wiązanie do promotorów i wzmacniaczy umożliwiają dostęp do chromatyny innym czynnikom transkrypcyjnym specyficznym dla tkanki. --- Analiza genetyczna genów Foxa zarówno u myszy z mutacją całkowitą, jak i warunkową wyraźnie wykazała, że organogeneza wielu układów jest kontrolowana przez tę podrodzinę czynników transkrypcyjnych skrzydlatej helisy. Odkrycia te nastąpiły po po ustanowieniu ram koncepcyjnych mechanizmu działania białek białek FoxA jako "czynników pionierskich", które mogą angażować chromatynę przed innymi czynnikami transkrypcyjnymi. czynniki transkrypcyjne. Ostatnie badania molekularne i genomiczne wykazały również, że białka FoxA mogą ułatwiać wiązanie kilku receptorów jądrowych do ich odpowiednich celów w sposób zależny od kontekstu, znacznie zwiększając zakres i znaczenie czynników FoxA w biologii.
|
W jaki sposób czynnik transkrypcyjny Foxa wykazuje swoją pionierską funkcję?
|
Koncepcja mechanizmu działania białek FoxA zakłada, że są to "czynniki pionierskie", które mogą angażować chromatynę przed innymi czynnikami transkrypcyjnymi. Domena wiążąca DNA Foxa strukturalnie przypomina histon łącznikowy i stabilnie wiąże nukleosomy. FoxA indukuje lokalną demetylację DNA, destabilizację nukleosomów i wiąże się z chromosomami mitotycznymi. Wiążąc się z chromatyną mitotyczną, FoxA może "zakładać" aktywne geny i zapewniać ich reaktywację w komórkach postmitotycznych (pamięć epigenetyczna). Około jedna trzecia miejsc związanych z FoxA znajduje się w pobliżu cichych genów, w tym genów bez wykrywalnej polimerazy RNA II. "Pionierskie" cechy czynników FoxA obejmują różne parametry wiązania chromatyny obserwowane w histonach łącznikowych i rozróżniają czynniki w odniesieniu do ich funkcji regulacyjnych i mechanistycznych.
|
1,603
|
Utrata terminalnie zróżnicowanych kardiomiocytów z powodu choroby serca jest nieodwracalna. nieodwracalna, a obecne schematy terapeutyczne są ograniczone. Terapia komórkowa z wykorzystaniem kardiomiocytów pochodzących z komórek macierzystych jest atrakcyjną opcją naprawy uszkodzonego serca. serca. Odkrycie bezpośredniego przeprogramowania fibroblastów w indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste (ang. w indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste (iPSC) i udane różnicowanie iPSC do w kardiomiocyty zapewniło rewolucyjny paradygmat w badaniach nad regeneracją serca. W ciągu ostatnich dziesięcioleci poczyniono znaczne postępy w hodowli komórek macierzystych, różnicowania i oczyszczania, a także w metodach transplantacji komórek. komórek. Z drugiej strony, ostatnie badania wykazały, że komórka somatyczna może zostać przekształcona w alternatywny zróżnicowany typ komórki bez uprzedniego przekształcenia jej w komórkę macierzystą poprzez nadekspresję czynników czynników specyficznych dla danej linii. Odkryliśmy, że funkcjonalne kardiomiocyty mogą być bezpośrednio indukowane z fibroblastów przez kombinację trzech czynników transkrypcyjnych sercowych czynników transkrypcyjnych, Gata4, Mef2c i Tbx5, in vitro i in vivo. Przedstawię omówię perspektywy regeneracji serca przy użyciu technologii przeprogramowania. --- UZASADNIENIE: Bezpośrednie przeprogramowanie fibroblastów w kardiomiocyty jest nową strategią regeneracji serca. strategią regeneracji serca. Jednak kluczowe determinanty zaangażowane w ten proces są nieznane. CEL: Ocena skuteczności bezpośredniego przeprogramowania fibroblastów poprzez wirusową nadekspresję GATA4, GATA4 i GATA4. nadekspresję GATA4, Mef2c i Tbx5 (GMT). METODY I WYNIKI: Wywołaliśmy nadekspresję GMT w mysich fibroblastach ogonowych ogonowych (TTF) i fibroblastach sercowych (CF) z wielu linii transgenicznych myszy transgenicznych myszy niosących różne reportery linii kardiomiocytów. Stwierdziliśmy że indukcja nadekspresji GMT w TTF i CF jest nieskuteczna przy w indukowaniu molekularnych i elektrofizjologicznych fenotypów dojrzałych kardiomiocytów. Ponadto, przeszczepienie CF zainfekowanych GMT do uszkodzonych serc myszy spowodowało zmniejszenie przeżywalności komórek przy minimalnej indukcji genów kardiomiocytów. kardiomiocytów. WNIOSKI: Znaczące wyzwania pozostają w naszej zdolności do przekształcania fibroblastów w komórki podobne do kardiomiocytów, a lepsze zrozumienie epigenetyki sercowo-naczyniowej epigenetyki układu sercowo-naczyniowego, aby zwiększyć potencjał translacyjny tej strategii. --- Przeprogramowanie mysich fibroblastów w kierunku komórek mięśnia sercowego poprzez wymuszoną ekspresję sercowych czynników transkrypcyjnych lub mikroRNA ekspresję sercowych czynników transkrypcyjnych lub mikroRNA zostało ostatnio wykazano. Potencjalna przydatność kliniczna tych odkryć opiera się na minimalnym potencjale regeneracyjnym dorosłego ludzkiego serca i ograniczonej dostępność ludzkiej tkanki serca. Początkowym, ale obowiązkowym krokiem w kierunku klinicznego zastosowania tego podejścia jest ustalenie warunków konwersji dorosłych ludzkich fibroblastów do fenotypu serca. W tym celu staraliśmy się określić optymalną kombinację czynników niezbędnych i wystarczających do bezpośredniego przeprogramowania ludzkich fibroblastów. Tutaj pokazujemy, że cztery ludzkie czynniki transkrypcyjne, w tym białko wiążące GATA 4, Hand2, T-box5 i miokardynę oraz dwa mikroRNA, miR-1 i miR-133, aktywowały ekspresję markerów sercowych u noworodków. ekspresję markerów sercowych w noworodkowych i dorosłych ludzkich fibroblastach. Po utrzymaniu w hodowli przez 4-11 tygodni, ludzkie fibroblasty przeprogramowane tymi białkami i mikroRNA wykazywały struktury podobne do sarkomerów i transjenty wapnia, a niewielki podzbiór takich komórek niewielki podzbiór takich komórek wykazywał spontaniczną kurczliwość. Tym fenotypowym fenotypowe towarzyszyła ekspresja szerokiego zakresu genów sercowych i i supresji genów innych niż miocyty. Odkrycia te wskazują, że ludzkie fibroblasty można przeprogramować na miocyty podobne do serca poprzez wymuszoną ekspresję czynników transkrypcyjnych czynników transkrypcyjnych z mikroRNA specyficznymi dla mięśni i stanowią krok w kierunku możliwego terapeutycznego zastosowania tego podejścia do przeprogramowania. --- Jednoczesna nadekspresja kilku czynników transkrypcyjnych stała się skuteczną strategią przekształcania fibroblastów w inne typy komórek, w tym komórki pluripotencjalne, neurony i kardiomiocyty. Wybór i badanie przesiewowe czynników czynników są krytyczne i często wiązały się z testowaniem dużej puli czynników transkrypcyjnych. czynników transkrypcyjnych, a następnie sukcesywne usuwanie pojedynczych czynników. Tutaj, zidentyfikować kombinację sercowych czynników transkrypcyjnych ułatwiającą przeprogramowanie mysich przeprogramowanie mysich fibroblastów w kardiomiocyty, bezpośrednio sprawdziliśmy wszystkie triplety kombinacje 10 czynników kandydujących w połączeniu z testem Q-PCR zgłaszającym indukcję wielu genów specyficznych dla serca. Dzięki tej metodzie przesiewowej kombinacja Tbx5, Mef2c i Myocd została zidentyfikowana jako zwiększająca regulację szerszego spektrum genów serca w porównaniu do spektrum genów sercowych w porównaniu do kombinacji Tbx5, Mef2c i Gata4 która, jak ostatnio wykazano, indukuje przeprogramowanie fibroblastów w kardiomiocyty. kardiomiocyty. Komórki poddane kotransdukcji z Tbx5, Mef2c i Myocd wyrażały białka kurczliwe serca białka kurczliwe, miały podobne do serca prądy potasowe i sodowe oraz potencjały czynnościowe. potencjały czynnościowe. Podsumowując, alternatywne podejście do badań przesiewowych, które pozwoliło uniknąć eliminacji czynników transkrypcyjnych, których moc jest maskowana w złożonych mieszankach czynników transkrypcyjnych. Ponadto, nasze wyniki wskazują na znaczenie weryfikacji wielu genów specyficznych dla linii podczas oceny reprogramowania. przeprogramowania. --- Ostatnie postępy w biologii komórek macierzystych pozwoliły na przeprogramowania ludzkich i mysich komórek fibroblastów w indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste. komórki macierzyste. Wykazano, że trzy główne regulatory są wystarczające do zarządzania statusem komórek "pluripotencjalnych" i "zróżnicowanych". Ta sama strategia strategia została wykorzystana do bezpośredniej konwersji jednego typu komórek somatycznych w inny typ komórek. w inny typ komórek, np. przekształcanie komórek zewnątrzwydzielniczych trzustki w komórki blisko przypominające komórki beta i przeprogramowanie komórek fibroblastów w funkcjonalne komórki neuronów. komórki neuronów. Grupa Srivastavy zgłosiła pierwsze bezpośrednie przeprogramowanie mysich komórek fibroblastów w komórki linii mezodermalnej (kardiomiocyty) z wykorzystaniem wymuszoną ekspresją trzech sercowych czynników transkrypcyjnych: Gata4, Mef2c i Tbx5. Indukowane kardiomiocyty wykazują globalny profil ekspresji genów oraz podstawową charakterystykę elektrofizjologiczną podobną do kardiomiocytów postnatalnych. kardiomiocytów postnatalnych. Badanie to poczyniło znaczące postępy w dziedzinie kardiomiocytów i komórek macierzystych. i komórek macierzystych i ma ważne implikacje w zrozumieniu biologii rozwoju serca a także w potencjalnych terapiach chorób układu krążenia u ludzi. --- Choroby serca pozostają główną przyczyną zgonów na całym świecie. Ze względu na ograniczoną zdolności regeneracyjne tkanki serca, terapia regeneracyjna serca stała się jako atrakcyjne podejście. Bezpośrednie przeprogramowanie ludzkich fibroblastów serca (HCF) w kardiomiocyty może mieć ogromny potencjał w tym zakresie. My że indukowane komórki podobne do kardiomiocytów (iCM) mogą być bezpośrednio generowane z mysich fibroblastów serca. generowane z mysich fibroblastów serca in vitro i in vivo poprzez transdukcję trzech czynników transkrypcyjnych trzech czynników transkrypcyjnych: Gata4, Mef2c i Tbx5, łącznie określanych jako GMT. W W niniejszym badaniu staraliśmy się ustalić, czy ludzkie fibroblasty mogą również być przekształcane w iCM przez określone czynniki. Nasze początkowe odkrycie, że GMT nie było wystarczające do indukcji serca w HCF skłoniło nas do zbadania dodatkowych czynników czynników promujących przeprogramowanie serca poprzez analizę indukcji wielu specyficznych dla serca za pomocą ilościowej reakcji RT-PCR. Dodanie Mesp1 i Myocd do GMT skuteczniej regulowało w górę szersze spektrum genów sercowych w HCF w porównaniu z samym GMT. HCF i ludzkie fibroblasty skórne transdukowane za pomocą GMT, Mesp1 i Myocd (GMTMM) zmieniły morfologię komórek z kształtu wrzeciona do kształtu przypominającego pręt lub wielokąt, wyrażały wiele białek specyficznych dla serca, zwiększał szeroki zakres genów sercowych i jednocześnie tłumił geny fibroblastów oraz wykazywał spontaniczne i wykazywały spontaniczne oscylacje Ca(2+). Co więcej, komórki dojrzewały, aby wykazywać potencjały czynnościowe i kurczyć się synchronicznie w kokulturze z mysimi kardiomiocytami. Test 5-etynylo-2'-deoksyurydyny ujawnił, że wytworzone w ten sposób iCM nie przechodzą przez stan komórki mitotycznej. Wyniki te pokazują, że ludzkie fibroblasty mogą być bezpośrednio przekształcane w iCM przez zdefiniowane czynniki czynniki, co może ułatwić przyszłe zastosowania w medycynie regeneracyjnej.
|
Jakie są 3 podstawowe czynniki transkrypcyjne, które zostały wykorzystane do bezpośredniego przeprogramowania fibroblastów w kardiomiocyty lub komórki podobne do kardiomiocytów?
|
Bezpośrednie przeprogramowanie ludzkich fibroblastów serca (HCF) w kardiomiocyty może mieć w tym celu ogromny potencjał. Odkryliśmy, że funkcjonalne kardiomiocyty mogą być bezpośrednio indukowane z fibroblastów przez kombinację trzech sercowych czynników transkrypcyjnych, Gata4, Mef2c i Tbx5, in vitro i in vivo.
|
1,604
|
CEL: Ranolazyna jest nowym lekiem przeciwdławicowym, który działa poprzez łagodzenie zaburzoną homeostazę sodu i wapnia. Zapobiegając przeciążeniu miocytów sodem i wapnia, ranolazyna ma również potencjalnie korzystny wpływ na funkcję mięśnia sercowego. Modele eksperymentalne potwierdzają tę koncepcję, podobnie jak 2 małe badania badania na ludziach otrzymujących ranolazynę dożylnie. Oceniliśmy zmiany parametrów funkcji lewej komory u pacjentów ze stabilną dławicą piersiową leczonych doustnie ranolazyną. METODY: Dwudziestu dwóch uczestników zostało włączonych do badania z echokardiografią dopplerowską wykonano na początku badania i średnio 2 miesiące po rozpoczęciu leczenia. WYNIKI: Ogólna funkcja lewej komory, oceniana za pomocą wskaźnika wydolności mięśnia sercowego mięśnia sercowego, uległa znacznej poprawie podczas leczenia farmakologicznego (P < .0001). Było to spowodowane było spowodowane poprawą zarówno parametrów rozkurczowych, jak i skurczowych. Spośród 21 pacjentów, 17 zgłosiło mniej dławicy piersiowej, a 8 pacjentów zgłosiło wzrost poziomu aktywności. poziom aktywności. WNIOSKI: Opisujemy poprawę parametrów funkcji lewej komory w odpowiedzi na ranolazynę w odpowiedzi na ranolazynę stosowaną w warunkach klinicznych. --- Celem tego badania było przetestowanie hipotezy, że nowy lek przeciw niedokrwieniu lek ranolazyna, o którym wiadomo, że hamuje późne I (Na), może zmniejszyć wewnątrzkomórkowe [Na(+)](i) i rozkurczowe [Ca(2+)](i) przeciążenie i poprawić funkcję rozkurczową. Dysfunkcja skurczowa w niewydolności serca u ludzi (HF) jest Na(+)](i) i podwyższonym rozkurczowym [Ca(2+)](i). Zwiększony napływ Na(+) przez bramkowane napięciem kanały Na(+) (późne I(Na)) przyczynia się do podwyższonego poziomu [Na(+)](i) w HF. W izometrycznie kurczących się paskach mięśnia komorowego ze schyłkowej niewydolności ludzkiego serca, ranolazyna (10 mikromoli / l) nie wywierała ujemnego wpływu inotropowego na amplitudę siły skurczu. amplitudę siły skurczu. Jednakże, ranolazyna znacząco zmniejszała zależny od częstotliwości zależny od częstotliwości wzrost napięcia rozkurczowego (tj. dysfunkcję rozkurczową) o około 30% bez znaczącego wpływu na obciążenie Ca(2+) retikulum sarkoplazmatycznego (SR). Aby zbadać mechanizm działania tego korzystnego wpływu ranolazyny na napięcie rozkurczowe, toksyna Anemonia sulcata II (ATX-II, 40 nmol / L) została użyta do zwiększenia wewnątrzkomórkowego obciążenia Na(+) w komorowych miocytach królika. ATX-II spowodował znaczny wzrost [Na(+)](i) typowo obserwowany w niewydolności serca poprzez zwiększone późne I(Na). Równolegle, ATX-II znacząco zwiększył rozkurczowe [Ca(2+)](i). W obecności ranolazyny wzrost późnego I(Na), jak również [Na(+)](i) i rozkurczowego [Ca(2+)](i) były znacząco stępione przy wszystkich szybkości stymulacji bez znaczącego zmniejszenia amplitudy przejściowej Ca(2+) lub zawartości SR Ca(2+). Podsumowując, ranolazyna zmniejszała zależny od częstotliwości wzrost napięcia rozkurczowego bez negatywnego wpływu inotropowego na inotropowy na kurczliwość mięśni ze schyłkowej niewydolności ludzkiego serca. Co więcej, w miocytów królika wzrost późnego I(Na), [Na(+)](i) i [Ca(2+)](i) spowodowany przez ATX-II, były znacząco stępione przez ranolazynę. Wyniki te sugerują, że ranolazyna może przynosić korzyści terapeutyczne w stanach dysfunkcji rozkurczowej z powodu podwyższonego [Na(+)](i) i rozkurczowego [Ca(2+)](i). --- Wstęp: Ranolazyna (Ran), lek przeciwdławicowy, hamuje późny prąd Na(+). Celem tego badania było ustalenie, czy istnieje dodatkowa korzyść z dodanie Ran do kardioplegii (CP) w modelu globalnego niedokrwienia/reperfuzji. METODY I WYNIKI: Izolowane serca szczurów poddano perfuzji Langendorffa i wystawiono na działanie do 40-minutowego normotermicznego, kardioplegicznego globalnego niedokrwienia i 30 minut reperfuzji. reperfuzji. Przed niedokrwieniem i podczas reperfuzji serca były leczone bez lekiem (kontrola) lub późnymi inhibitorami prądu Na(+) Ran (5 mikromoli / L) lub tetrodotoksyną (1 mikromol/l). Niedokrwienne zatrzymanie kardioplegiczne doprowadziło do wzrostu ciśnienia końcowo-rozkurczowego lewej komory (LVEDP) o > lub =20 mm Hg (tj. skurcz serca). skurcz serca). Dziesięć z 11 serc leczonych samym CP rozwinęło przykurcz, podczas gdy w 6 z 11 serc leczonych CP i Ran wystąpił przykurcz. Ran dodany do CP zmniejszył LVEDP pod koniec niedokrwienia z 41+/-5 mm Hg w samym CP do 26+/-3 mm Hg w CP plus Ran (P=0,024). Obszar pod krzywą dla LVEDP podczas podczas całego okresu niedokrwienia był również mniejszy w CP plus Ran w porównaniu z samym CP. Procentowy wzrost procentowy wzrost (od wartości wyjściowej) LVEDP mierzony pod koniec 30-minutowej reperfuzji był mniejszy w przypadku CP plus Ran (66+/-18%) w porównaniu z samym CP (287+/-90%; P=0.035). Pole pod krzywą dla LVEDP podczas reperfuzji było mniejsze w przypadku CP plus Ran w porównaniu z samym CP. Tetrodotoksyna (1 mikromol / L) również zmniejszyła skurcz serca kurczliwość serca podczas niedokrwienia/reperfuzji w porównaniu z samym CP. WNIOSKI: Nasze wyniki sugerują, że Ran może mieć potencjał terapeutyczny jako dodatek do CP i dalsze wsparcie ochronnej roli hamowania prądu Na(+) podczas niedokrwienia/reperfuzji. --- Palmitoilo-L-karnityna (PC), metabolit niedokrwienia, powoduje komórkowe przeciążenie Na(+) i Ca(2+) oraz dysfunkcję serca. Ca(2+) i dysfunkcję serca. W niniejszym badaniu określono, czy ranolazyna [(+/-)-1-piperazynoacetamid, N-(2,6-dimetylofenylo)-4-[2-hydroksy-3-(2-metoksyfenoksy)propylo]-] osłabia indukowane przez PC Na(+). indukowany przez PC prąd Na (+) i komorowa dysfunkcja skurczowa izolowanego serce. PC (4 mikroM, 30 min) zwiększył późny prąd Na(+) o 1034 +/- 349% w izolowane miocyty komorowe świnki morskiej; ranolazyna (10 mikroM) i tetrodotoksyna (TTX, 3 mikroM) znacząco osłabiły ten efekt PC. PC zwiększało ciśnienie końcoworozkurczowe lewej komory (LVEDP), ciśnienie perfuzji wieńcowej (CPP) ciśnienie (CPP), sztywność ścian oraz uwalnianie mleczanu i adenozyny z izolowanego serca. izolowanego serca. Ranolazyna (10 mikroM) znacząco zmniejszyła indukowany przez PC wzrost LVEDP o 72 +/- 6% (n = 6, p < 0,001), zmniejszenie sztywności ściany lewej komory sztywność lewej komory i osłabiał indukowany przez PC wzrost CPP o 53 +/- 10% (n = 6-7, p < 0.05). Ranolazyna (10 mikroM) zmniejszała indukowany przez PC wzrost uwalniania mleczanu i uwalnianie adenozyny odpowiednio o 70 +/- 8 i 81 +/- 5% (n = 6, p <or= 0,05 dla obu). TTX (2 mikroM) znacząco (p < 0,05) zmniejszył indukowane przez PC wzrost CPP i LVEDP. Wstępne leczenie izolowanych miocytów lub serc za pomocą zmiataczem wolnych rodników tironem (kwas 4,5-dihydroksy-1,3-benzenodisulfonowy, sól disodowa sól disodowa) (1 mM) znacząco zmniejszyło wpływ PC na wzrost późnego prądu Na(+) i LVED. Na(+) i LVEDP, odpowiednio, ale w przeciwieństwie do ranolazyny lub TTX, tiron nie nie odwracał wzrostu późnego prądu Na(+) i LVEDP wywołanego przez PC. Podsumowując, ranolazyna i TTX, inhibitory późnego prądu Na(+), osłabiały indukowany przez PC indukowana przez PC dysfunkcja skurczowa komór i wzrost wieńcowy w izolowanym sercu świnki morskiej. --- Hamowanie trwałego lub późnego prądu Na (INa) za pomocą ranolazyny (Ranexa) stanowi nowy mechanizm działania, który został zatwierdzony w Stanach Zjednoczonych w 2006 r. i dopiero niedawno w Unii Europejskiej do stosowania u pacjentów ze stabilną chorobą wieńcową. 2006 r. i dopiero niedawno w Unii Europejskiej do stosowania u pacjentów ze stabilną dusznicą bolesną. dusznicą bolesną. Ogólnie rzecz biorąc, niedokrwienie mięśnia sercowego wiąże się ze zmniejszeniem adenozynotrifosforanu i zmniejszoną podażą energii, co skutkuje poważnymi zaburzenia wewnątrzkomórkowej homeostazy jonowej w miocytach serca. W ostatnich latach latach sugerowano, że zwiększona późna INa przyczynia się do tego zjawiska poprzez podniesienie wewnątrzkomórkowego stężenia Na z następczym wzrostem rozkurczowego poziomu Ca poprzez sarkolemmalny system wymiany Na-Ca. Ranolazyna, specyficzny inhibitor inhibitor późnego INa, zmniejsza napływ Na, a tym samym poprawia zaburzoną homeostazę Na i Ca. Ca. Jest to związane z objawową poprawą dławicy piersiowej u pacjentów pacjentów, w przeciwieństwie do innych leków przeciwdławicowych, bez wpływu na częstość akcji serca lub ogólnoustrojowe ciśnienie krwi, jak wykazano w badaniach kontrolowanych placebo. Dlatego ranolazyna jest użyteczną nową opcją dla pacjentów z przewlekłą stabilną dławicą piersiową nie tylko jako terapia nie tylko jako terapia dodatkowa. Nowe badania kliniczne i eksperymentalne wskazują nawet na potencjalne działanie antyarytmiczne, korzystne działanie w rozkurczowej niewydolności serca i w warunkach hiperglikemii. warunkach hiperglikemii. W niniejszym artykule przedstawiono patofizjologiczne dotyczące roli późnego hamowania INa są poddane przeglądowi i podsumowano najnowsze dane z badań podstawowych i klinicznych. --- Kalpaina jest wewnątrzkomórkową proteazą aktywowaną przez Ca²⁺, która bierze udział w licznych procesach regulacji funkcji białek zależnych od Ca²⁺. zależną od Ca²⁺ regulację funkcji białek w wielu typach komórek. Niniejszy artykuł testuje hipotezę, że kalpainy są zaangażowane w zależny od Ca²⁺ wzrost późnego prądu sodowego (INaL). późnego prądu sodowego (INaL) w niewydolnym sercu. Przewlekła niewydolność serca (HF) została wywołano u 2 psów poprzez wielokrotną embolizację tętnic wieńcowych. Stosując konwencjonalną technikę techniką patch-clamp, INaL całej komórki rejestrowano w enzymatycznie izolowanych kardiomiocytach komorowych (VCM), w których INaL był aktywowany przez obecność wyższego (1 μM) wewnątrzkomórkowego [Ca²⁺] w pipecie. Zawiesiny komórek zawiesiny były eksponowane na przenikający przez komórkę inhibitor kalpainy MDL-28170 przez 1-2 godziny przed rejestracją INaL. h przed rejestracją INaL. Numeryczny model sprzężenia pobudzenie-skurcz (ECC) model został wykorzystany do oceny elektrofizjologicznych skutków hamowania kalpainy in silico. MDL spowodowało przyspieszenie zaniku INaL oceniane za pomocą dopasowania dwuwykładniczego (τ₁ = 42±3,0 ms τ₂ = 435±27 ms, n = 6, w MDL vs. τ₁ = 52±2,1 ms τ₂ = 605±26 kontrola bez pojazdu, n = 11, i vs. τ₁ = 52±2,8 ms τ₂ = 583±37 ms n = 7, kontrola z nośnikiem, P<0,05 ANOVA). MDL znacząco zmniejszył gęstość INaL zarejestrowaną przy -30 mV (0,488±0,03, n = 12, w kontroli bez pojazdu, 0,4502±0,0210, n = 9 w pojazd vs. 0,166±0,05pA/pF, n = 5, w MDL). Nasze pomiary zależności prąd-napięcie wykazały, że gęstość INaL została zmniejszona przez MDL w szerokim zakresie potencjałów zakresie potencjałów, w tym dla plateau potencjału czynnościowego. Jednocześnie Jednocześnie zależność potencjału błonowego od aktywacji i inaktywacji w stanie ustalonym i inaktywacji pozostały niezmienione w VCM traktowanych MDL. Nasz model ECC przewidywał że hamowanie kalpainy znacznie poprawia funkcjonowanie miocytów poprzez zmniejszenie czasu trwania i wewnątrzkomórkową rozkurczową akumulację Ca²⁺ w ciągu impulsów. pulsu. WNIOSKI: Hamowanie kalpainy odwraca zmiany INaL w niewydolnych kardiomiocytach psiej komory w obecności wysokiego wewnątrzkomórkowego poziomu Ca²⁺. W szczególności zmniejsza gęstość INaL i przyspiesza kinetykę INaL, co skutkuje poprawą odpowiedzi elektrycznej miocytów i odpowiedzi elektrycznej miocytów i obsługi Ca²⁺, zgodnie z przewidywaniami naszych symulacji in silico symulacje. --- TŁO: Niewydolność serca z zachowaną frakcją wyrzutową (HFpEF), wcześniej określana jako rozkurczowa niewydolność serca (DHF), stanowi >50% wszystkich pacjentów z HF pacjentów z niewydolnością serca. Do tej pory nie było specyficznego leczenia upośledzonej relaksacji lewej komory (LV). lewej komory (LV). Dane z badań in vitro i na zwierzętach wskazują, że ranolazyna poprawia funkcję rozkurczową poprzez hamowanie późnego prądu sodowego. HIPOTEZA: RAnoLazIne w leczeniu rozkurczowej niewydolności serca (RALI-DHF) to prospektywne, jednoośrodkowe, randomizowane, podwójnie zaślepione, kontrolowane placebo badanie badanie mające na celu ustalenie, czy ranolazyna w porównaniu z placebo będzie skuteczniejsza w poprawie funkcji rozkurczowej u pacjentów z HFpEF. METODY: Dwudziestu pacjentów z HFpEF (EF ≥ 50% i stosunek prędkości wczesnego napełniania do Dopplera prędkości wczesnego napełniania do prędkości wczesnego rozkurczu pierścienia mitralnego [E/E'] >15 lub [E/E']>15 lub N-końcowy mózgowy peptyd natriuretyczny typu pro> 220 pg / ml) będzie randomizowani do otrzymywania ranolazyny lub placebo w stosunku 1,5:1 podczas ich cewnikowania, jeśli ciśnienie końcoworozkurczowe LV wynosi ≥18 mm Hg, a stała czasowa stała relaksacji (τ) wynosi ≥50 ms. Leczenie będzie polegało na dożylnym wlew badanego leku (lub placebo) przez 24 godziny, a następnie leczenie doustne przez 14 dni. łącznie przez 14 dni. CELE: Badanie obejmie następujące eksploracyjne punkty końcowe: (1) zmiana od wartości wyjściowej do 30 minut od rozpoczęcia dożylnego podawania badanego leku podawania podczas cewnikowania serca parametrów hemodynamicznych zarówno podczas spoczynku i stymulacji (120 uderzeń na minutę): τ, końcowe ciśnienie rozkurczowe LV i dP/dt(min); oraz (2) zmiana od wartości wyjściowej do dnia 14 w E/E', maksymalnego zużycia tlenu i N-końcowego mózgowego peptydu natriuretycznego typu pro. WNIOSKI: Badanie RALI-DHF zostało zaprojektowane jako badanie translacyjne w celu wypełnienia luki lukę między naukami podstawowymi a terapią oraz w celu ustalenia, czy ranolazyna, w porównaniu z placebo będzie skuteczniejsza w poprawie funkcji rozkurczowej u pacjentów z HFpEF. pacjentów z HFpEF. --- W ZALEŻNOŚCI OD FRAKCJI WYRZUTOWEJ, PACJENCI Z NIEWYDOLNOŚCIĄ SERCA MOGĄ BYĆ PODZIELENI NA DWIE RÓŻNE GRUPY: niewydolność serca z zachowaną lub obniżoną frakcją wyrzutową frakcją wyrzutową. W ostatnich latach gromadzone badania wykazały, że zwiększona śmiertelność i zachorowalność w tych dwóch grupach są prawie równe. Co ważniejsze, pomimo spadku śmiertelności po leczeniu w odniesieniu do aktualnych wytycznych u pacjentów z niewydolnością serca ze zmniejszoną frakcją wyrzutową, nadal nie ma badań skutkujących poprawą wyników u pacjentów z niewydolnością serca z zachowaną frakcją wyrzutową. niewydolnością serca z zachowaną frakcją wyrzutową. W związku z tym opracowywane są nowe mechanizmy patofizjologiczne patofizjologiczne, a także inne nowe punkty widzenia, takie jak liczne choroby współistniejące powodujące zwiększoną liczbę zgonów pozasercowych u pacjentów z niewydolnością serca i niewydolnością serca i zachowaną frakcją wyrzutową. W niniejszym przeglądzie skupimy się na sprawdzonych, a także obiecujących opcjach terapeutycznych, które są obecnie obecnie badane u pacjentów z niewydolnością serca z zachowaną frakcją wyrzutową z zachowaną frakcją wyrzutową, wraz z krótkim omówieniem mechanizmów patofizjologicznych i możliwości diagnostycznych. diagnostycznych, które są pomocne w lepszym zrozumieniu nowych strategii terapeutycznych. strategii terapeutycznych. --- UZASADNIENIE: Wcześniej wykazaliśmy, że octan dezoksykortykosteronu (DOCA) - model myszy z nadciśnieniem tętniczym wywołuje stres oksydacyjny serca i dysfunkcję rozkurczową z zachowaną funkcją skurczową. Wykazano, że stres oksydacyjny wykazano, że zwiększa późny prąd sodowy (I(Na)), zmniejszając netto cytozolowy wypływ Ca(2+). CEL: Stres oksydacyjny w modelu DOCA-sól może zwiększać późny I(Na), powodując dysfunkcję rozkurczową, którą można leczyć ranolazyną. METODY I WYNIKI: Echokardiografia wykryła dowody dysfunkcji rozkurczowej u myszy z nadciśnieniem tętniczym, które uległy poprawie po leczeniu ranolazyną (E/E':sham, 31,9 ± 2,8, pozorowana+ranolazyna, 30,2 ± 1,9, DOCA-sól, 41,8 ± 2,6, i DOCA-sól+ranolazyna, 31,9 ± 2,6; P=0,018). Nachylenie zależności ciśnienie końcoworozkurczowe-objętość było podwyższone u myszy DOCA-sól, poprawiając się do poziomów pozorowanych podczas leczenia (próby pozorowane, 0,16 ± 0,01 w porównaniu do próby pozorowanej+ranolazyna, 0,18 ± 0,01 w porównaniu do DOCA-sól, 0,23 ± 0,2 w porównaniu do DOCA-sól+ranolazyna, 0,17 ± 0,0 1 mm Hg/L; P<0.005). Miocyty DOCA-salt wykazywały upośledzoną relaksację, τ, poprawiając się dzięki ranolazyną (DOCA-sól, 0,18 ± 0,02, DOCA-sól+ranolazyna, 0,13 ± 0,01, pozorowana, 0,11 ± 0,01, pozorowana+ranolazyna, 0,09 ± 0,02 sekundy; P=0,0004). Ani późne I(Na) ani przejścia Ca(2+) nie różniły się od miocytów pozorowanych. Wyekstrahowane detergentem wiązki włókien z serc DOCA-sól wykazały zwiększoną odpowiedź miofilamentów na Ca(2+) z glutationylacją białka C wiążącego miozynę. ranolazyną złagodziło odpowiedź Ca(2+) i kinetykę mostków krzyżowych. WNIOSKI: Dysfunkcja rozkurczowa może być odwrócona przez ranolazynę, prawdopodobnie wynikający z bezpośredniego wpływu na miofilamenty, wskazując, że stres oksydacyjny stres oksydacyjny może pośredniczyć w dysfunkcji rozkurczowej poprzez zmianę aparatu aparat kurczliwy. --- Kardiomiopatia przerostowa (HCM) jest często spowodowana mutacjami w MYBPC3 kodującej białko C wiążące miozynę sercową (cMyBP-C). Mechanizmy prowadzące od mutacji mutacji genu do fenotypu HCM pozostają nie do końca poznane, częściowo ponieważ obecne mysie modele HCM nie odzwierciedlają wiernie sytuacji u ludzi, a wczesny przerost człowieka, a wczesny przerost utrudnia interpretację zmian funkcjonalnych. interpretacji zmian funkcjonalnych. Celem tego badania była ocena, czy uwrażliwienie miofilamentów Ca(2+) i dysfunkcja rozkurczowa są związane lub poprzedzają rozwój przerostu lewej komory. rozwój przerostu lewej komory (LVH) w HCM. Oceniliśmy i nienaruszonych miocytów serca, jak również nienaruszonego serca w niedawno opracowanym mysim modelu knock-in ukierunkowanym na Mybpc3, niosącym mutację punktową często związaną z HCM. mutację punktową często związaną z HCM. W porównaniu z typem dzikim, 10-tygodniowe myszy homozygotyczne myszy knock-in wykazywały i) wyższą wrażliwość miofilamentów Ca(2+) w w beleczkach komorowych pokrytych skórą, ii) niższą rozkurczową długość sarkomerów i szybszy Ca(2+) w nienaruszonych miocytach, oraz iii) LVH, zmniejszone skracanie frakcji skrócenie, niższe wskaźniki E/A i E'/A' oraz wyższe wskaźniki E/E' w echokardiografii i analizie Dopplera, co sugeruje dysfunkcję skurczową i rozkurczową. W przeciwieństwie do tego, heterozygotyczne myszy knock-in, które naśladują ludzką sytuację HCM, nie wykazywały LVH ani dysfunkcji skurczowej, ale wykazywały wyższą wrażliwość miofilamentów Ca(2+) szybszy zanik transjentów Ca(2+) i dysfunkcję rozkurczową. Te dane pokazują, że uwrażliwienie miofilamentów Ca(2+) i dysfunkcja rozkurczowa są wczesnymi fenotypowymi konsekwencjami mutacji Mybpc3 niezależnymi od LVH. The wskazują na mechanizmy kompensacyjne ukierunkowane na normalizację relaksacji. normalizacji relaksacji. Proponujemy, aby HCM był modelem rozkurczowej niewydolności serca niewydolności serca, a ten mysi model może być cenny w badaniu mechanizmów i metod leczenia. mechanizmów i metod leczenia. --- Aby ocenić wpływ ranolazyny, nowego leku przeciwniedokrwiennego, na regionalny mięśnia sercowego lewej komory, dane hemodynamiczne i angiograficzne lewej komory (LV) dane angiograficzne uzyskano u 15 pacjentów z wcześniejszym przezściennym zawałem mięśnia sercowego przed i po dożylnym wlewie ranolazyny (200 lub 500 mikrogramów/kg masy ciała). Angiogram LV analizowano metodą powierzchniową i został podzielony na sześć segmentów. Regionalne segmenty LV zostały sklasyfikowane jako normalne (perfundowane przez nienaruszone naczynia wieńcowe, n = 20), niedokrwienne (perfundowane przez zwężone naczynia, ale bez dowodów EKG sugerujących martwicę mięśnia sercowego, n = 25) lub 25) lub zawał (całkowite zamknięcie naczyń wieńcowych i dowody EKG na martwicę mięśnia sercowego, n = 45). martwicy, n = 45). Regionalne skrócenie frakcji obszarowej, szczytowa szybkość napełniania i segmentalny ruch ściany podczas okresu relaksacji izowolumetrycznej. Po ranolazynie, regionalne skrócenie frakcji obszarowej było niezmienione we wszystkich segmentach. Jednak regionalna szczytowa szybkość napełniania była zmniejszona w normalnych segmentach (1499 +/- 315 do 1368 +/- 303 mm2/s, p < 0,05). Natomiast w segmentach niedokrwiennych podawanie ranolazyny znacząco zwiększyło regionalną szczytową szybkość napełniania (1050 +/- 410 do 1133 +/- 439 mm/s, p < 0,05) i regionalne wydłużenie ściany podczas wydłużenie ściany podczas okresu relaksacji izowolumetrycznej (0,9 +/- 4,1% do 2,8 +/- 5,7% końcoworozkurczowego obszaru segmentowego, p < 0,05), co wskazuje na poprawę regionalnej funkcji rozkurczowej. Segmenty zawału były w niewielkim stopniu niewielki wpływ ranolazyny. Zatem ranolazyna poprawia funkcję rozkurczową mięśnia sercowego niedokrwionego mięśnia sercowego w warunkach przewlekłego niedokrwienia, a także może wywierać łagodny negatywny efekt lusitropowy na prawidłowy mięsień sercowy, chociaż ten pierwszy korzystny efekt wydaje się być bardziej istotny klinicznie.(ABSTRACT TRUNCATED AT 250 SŁÓW)
|
Jaki jest wpływ ranolazyny na rozkurczową niewydolność serca?
|
Dane z badań in vitro i na zwierzętach wskazują, że ranolazyna poprawia funkcję rozkurczową poprzez hamowanie późnego prądu sodowego. Ranolazyna jest innowacyjnym środkiem przeciwniedokrwiennym i przeciwdławicowym, który zmniejsza zależne od Na przeciążenie Ca, co poprawia napięcie rozkurczowe i gospodarkę tlenową podczas niedokrwienia mięśnia sercowego. Ponadto ranolazyna poprawia dysfunkcję rozkurczową serca poprzez modulację wrażliwości miofilamentów na wapń.
|
1,605
|
KONTEKST: Fizjologiczne zmiany stężeń hormonów tarczycy mogą być związane ze zmianami ogólnej sprawności fizycznej u osób starszych. CEL: Ustaliliśmy, w jakim stopniu stężenia hormonów tarczycy są związane z funkcjonowaniem fizycznym i śmiertelnością u mężczyzn w podeszłym wieku. PROJEKT: Przeprowadzono podłużne badanie populacyjne (badanie Zoetermeer). Śmiertelność rejestrowano przez kolejne 4 lata. UCZESTNICY: W badaniu wzięło udział czterystu trzech samodzielnie i ambulatoryjnie żyjących mężczyzn (w wieku 73-94 lat). GŁÓWNE MIARY WYNIKÓW: W badaniu zbadano związek między stężeniem hormonów tarczycy w surowicy a parametrami sprawności fizycznej, a także związek ze śmiertelnością. śmiertelnością. METODY: Zmierzono TSH, wolną T4 (FT4), całkowitą T4, T3, rT3 i globulinę wiążącą T4. zmierzone. Sprawność fizyczną oceniano na podstawie liczby problemów w w codziennych czynnościach życiowych, miary sprawności fizycznej (PPS), siły prostowników nóg siły prostowników nóg i siły chwytu, gęstości kości i składu ciała. WYNIKI: Poziom rT3 w surowicy znacząco wzrastał wraz z wiekiem i obecnością choroby. Sześćdziesięciu trzech mężczyzn spełniało kryteria biochemiczne zespołu niskiego poziomu T3 (obniżony poziom T3 w surowicy i podwyższone rT3 w surowicy). Było to związane z niższym PPS, niezależnie od choroby. Ponadto, wyższe FT4 w surowicy (w normalnym zakresie zdrowych dorosłych) i rT3 (powyżej normalnego zakresu zdrowych dorosłych) były związane z niższą siłą chwytu i PPS, niezależnie od wieku i choroby. Izolowany niski poziom T3 był związany z lepszym PPS i wyższą beztłuszczową masą ciała. Niski poziom FT4 był związany ze zmniejszonym ryzykiem 4-letniej śmiertelności. WNIOSKI: W populacji niezależnie żyjących starszych mężczyzn wyższe stężenia FT4 i rT3 są związane z niższą sprawnością fizyczną. Wysokie stężenie rT3 może wynikać ze zmniejszonego obwodowego metabolizmu hormonów tarczycy z powodu samego procesu procesu starzenia i/lub choroby i może odzwierciedlać stan kataboliczny. Niski poziom FT4 w surowicy FT4 w surowicy wiąże się z lepszym 4-letnim przeżyciem; może to odzwierciedlać adaptacyjny mechanizm zapobiegania nadmiernemu katabolizmowi. mechanizm zapobiegający nadmiernemu katabolizmowi. --- Chociaż metabolizm mięśni i wydolność wysiłkowa wydają się być zaburzone u pacjentów z subkliniczną niedoczynnością tarczycy, istnieje niewiele dowodów wskazujących na poprawę tolerancji wysiłku dzięki zastąpieniu lewotyroksyny (L-T(4)). Celem niniejszego badania była weryfikacja możliwych zmian sercowo-płucnych podczas wysiłku u pacjentów z subkliniczną niedoczynnością tarczycy przyjmujących L-T(4) z prawidłowym stężeniem TSH w surowicy przez sześć miesięcy. TSH w surowicy przez sześć miesięcy. Dwudziestu trzech pacjentów z subkliniczną niedoczynnością tarczycy podzielono losowo na pacjentów leczonych (nr = 11) i nieleczonych (nr = 12). A test sercowo-płucny przeprowadzono na bieżni, stosując zmodyfikowany protokół Balke zmodyfikowanego protokołu Balke'a. Częstość akcji serca, pobór tlenu, wentylacja minutowa i inne parametry krążeniowo-oddechowe parametry krążeniowo-oddechowe oceniano w 5. minucie wysiłku. POZIOMY FT4 wzrósł, podczas gdy TSH znormalizował się po substytucji hormonalnej. Pobór tlenu zmniejszył się znacząco po substytucji hormonalnej (24,1+/-6,3 vs 17,1+/-4,2 ml x kg x min(-1); p=0,03). Minutowa wentylacja również wykazała lepszą wydajność u leczonych pacjentów (28,0+/-4,2 ml x min(-1); p=0,03). Leczeni pacjenci (28,0+/-8,1 vs 23,5+/-5,6 l x min(-1); p=0,03), podobnie jak częstość akcji serca (128+/-17 vs 121+/-17 bpm; p=0,03). Nie było żadnych zmian w grupie grupie nieleczonej. Wyniki pokazują, że submaksymalna wydolność krążeniowo-oddechowa wydolność wysiłkowa poprawiła się po sześciu miesiącach normalizacji TSH i ta poprawa może pomóc w zwiększeniu zdolności do wykonywania codziennych czynności życiowych u pacjentów z subkliniczną niedoczynnością tarczycy. --- CEL: Przedstawiamy bardzo rzadki przypadek zespołu Hoffmanna z hipertrofią mięśniową powikłaną niedoczynnością tarczycy. z przerostem mięśni powikłanym niedoczynnością tarczycy. PREZENTACJA KLINICZNA: 24-letni mężczyzna zgłosił się z 2-letnią historią zapominania, obrzękiem twarzy, ramienia i łydki oraz osłabieniem ruchowym kończyn dolnych. kończyn dolnych. Mięśnie łydek i ramion były przerośnięte. Badanie neurologiczne ujawniło chrypkę głosu, osłabienie mięśni proksymalnych mięśni proksymalnych, obniżone głębokie odruchy ścięgniste i lekko ataksyjny chód. Badania laboratoryjne laboratoryjne wykazały znacznie podwyższony poziom enzymów mięśniowych i lipidów w surowicy, wysoki poziom hormonu poziom hormonu tyreotropowego i niski poziom wolnej trójjodotyroniny i wolnej tyroksyny. tyroksyny. Ocena elektromiograficzna wykazała miopatię. INTERWENCJA: Rozpoczęto doustne leczenie L-tyroksyną, a podczas 1-miesięcznej obserwacji badanie, stan psychiczny i sprawność fizyczna uległy poprawie. WNIOSKI: Niniejsze doniesienie wskazuje, że w diagnostyce różnicowej miopatii z pseudohipertrofią należy brać pod uwagę zespół Hoffmanna. --- CEL: Poprzednie badania eksperymentalne dostarczyły dowodów wskazujących, że zmiany w sygnalizacji hormonów tarczycy odpowiadają zmianom w mięśniu sercowym w zwierzęcych modelach niewydolności serca. Niniejsze badanie dalej bada czy zmiany hormonów tarczycy są skorelowane ze stanem funkcjonalnym mięśnia sercowego u pacjentów z niewydolnością serca. mięśnia sercowego u pacjentów z niewydolnością serca. METODY: Do badania włączono 37 pacjentów ze średnią frakcją wyrzutową (EF%) wynoszącą 26,2 (8,2). (8,2). Wydolność mięśnia sercowego oceniano za pomocą echokardiografii i sercowo-płucnego testu wysiłkowego. Zmierzono całkowity poziom trójjodotyroniny (T3), tyroksyny i TSH mierzono w osoczu. WYNIKI: Całkowity poziom T3 był silnie skorelowany z VO2max (r = 0,78, P = 2 x 10(-8)). Co więcej, analiza wieloczynnikowa ujawniła, że całkowite T3 było niezależnym predyktorem VO2max (P = 0,000 005). Słabszą, ale znaczącą korelację między całkowitym T3 a EF% (r = 0,56, P = 0,0004), skurczowym (r = 0,43, P = 0,009) i rozkurczowym (r = 0,46, P = 0,004) ciśnieniem krwi. ciśnienie. WNIOSKI: zmiany hormonu tarczycy były ściśle skorelowane ze stanem funkcjonalnym mięśnia sercowego u pacjentów z niewydolnością serca. mięśnia sercowego u pacjentów z niewydolnością serca. Dane te prawdopodobnie wskazują na hormonu tarczycy w patofizjologii niewydolności serca i potwierdzają wcześniejsze doniesienia eksperymentalne. potwierdzają wcześniejsze doniesienia eksperymentalne. --- Subkliniczna nadczynność tarczycy (SH) może być odpowiedzialna za wiele zmian w układzie sercowo-naczyniowym. zmian w układzie sercowo-naczyniowym, w tym upośledzoną wydolność wysiłkową. Celem naszego badania była ocena odpowiedzi na test sercowo-płucny na bieżni u pacjentów z SH. Przebadaliśmy 14 pacjentek z naszej kliniki endokrynologicznej z egzogennym SH, bez od chorób sercowo-naczyniowych, ze średnim wiekiem 38,6 +/- 10,2 lat, wskaźnikiem masy ciała (BMI) (BMI) wynoszącym 24,4 +/- 4,0 kg/m(2) i czasem trwania choroby wynoszącym 4,9 +/- 4,9 lat. Średnie stężenie tyreotropiny (TSH) w surowicy wynosiło 0,03 +/- 0,03 mU/L, wolnej tyroksyny w surowicy (FT(4)), 1,72 +/- 0,21 ng/dL, a poziom trijodotyroniny w surowicy, 137 +/- 32 ng/dL. Grupa kontrolna składała się z 15 zdrowych kobiet z eutyreozą, których średni wiek wynosił 35,4 +/- 7,4 lat i BMI 27,3 +/- 5,9 kg/m(2). Obie grupy prowadziły siedzący tryb życia siedzący tryb życia i przeszły test krążeniowo-oddechowy przy użyciu bieżni z protokołem Balke. Zmierzono stężenie gazów i odpływ oddechowy oraz wykonano elektrokardiogram (EKG). elektrokardiogram (EKG) był rejestrowany w czasie rzeczywistym. Obliczono wentylację minutową (V(E)), zużycie tlenu (szczytowe VO(2)), wydychany dwutlenek węgla (szczytowe VCO(2)), wydychany gaz (szczytowe VCO(2)). (szczytowe VCO(2)) i próg beztlenowy (AT). Tętno (HR) w spoczynku (90,9 +/- 15,7 w porównaniu z 78,9 +/- 8,7 uderzeń na minutę; p = 0,03) była wyższa u pacjentów z naszej kliniki. wyższa u pacjentów z naszej kliniki. Nie było różnicy między grupami pod względem wieku, BMI, procentowej zawartości tkanki tłuszczowej, ciśnienia krwi, szczytowego HR, czasu trwania ćwiczeń, średniego szczytowego nachylenia bieżni, V(E), szczytowego VO(2), szczytowego VCO(2) i AT. Nie było nie było korelacji między szczytowym VO(2) a FT(4), TSH lub czasem trwania choroby. Nasze wyniki pokazują, że wydolność wysiłkowa u młodych i w średnim wieku pacjentek jest nie jest znacząco zależna od egzogennego SH. --- 40-letnia kobieta została przyjęta z powodu osłabienia i dusznicy bolesnej. i dusznicy bolesnej. Miała uogólnione osłabienie mięśni, nietolerancję zimna i obniżoną sprawność fizyczną. obniżoną sprawność fizyczną. Wcześniejsze badanie neurologiczne ujawniło zespół cieśni nadgarstka prawej ręki. Zespół ten, w połączeniu z szorstką, chłodną skórą i obrzękiem okołooczodołowym, doprowadził do założenia niedoczynności tarczycy. niedoczynności tarczycy. Diagnoza została potwierdzona przez połączenie bardzo wysokich stężeń bardzo wysokich stężeń TSH i obniżonych stężeń hormonów tarczycy. Terapia zastępcza doustnym podawaniem L-tyroksyny spowodowała stopniową poprawę stanu pacjentki. stopniową poprawę stanu pacjenta.
|
Czy metabolizm hormonów tarczycy wpływa na wydolność fizyczną?
|
Tak.
|
1,606
|
Zapalenie w ośrodkowym układzie nerwowym (OUN) jest powszechną cechą chorób neurodegeneracyjnych związanych z wiekiem. Cytokiny prozapalne, takie jak IL-1β i TNFα, są wytwarzane głównie przez komórki wrodzonego układu odpornościowego, a mianowicie mikrogleju w OUN i uważa się, że przyczyniają się one do uszkodzenia neuronów obserwowanego w chorobie. Kinaza białkowa aktywowana mitogenem p38 (MAPK) jest jednym ze szlaków kinazy kinaz, które regulują produkcję IL-1β i TNFα. Co ważne, Inhibitory drobnocząsteczkowe z rodziny p38 MAPK zostały opracowane i wykazują skuteczność w blokowaniu produkcji IL-1β i TNFα. Rodzina p38 składa się z z co najmniej czterech izoform (p38α, β, γ, δ) kodowanych przez oddzielne geny. Ostatnie badania zaczęły wykazywać unikalne funkcje różnych izoform, z p38α jako kluczową izoformą zaangażowaną w zapalenie OUN. Co ciekawe, pojawiają się również dowody na to, że dwa substraty p38 mogą pełnić przeciwstawne funkcje. p38 mogą mieć przeciwstawne role, przy czym MK2 jest prozapalny, a MSK1/2 jest przeciwzapalne. W niniejszym przeglądzie omówiono właściwości, funkcję i regulację rodziny p38 MAPK w odniesieniu do produkcji cytokin w OUN. --- Kinaza białkowa aktywowana mitogenami (MAPK) p38 jest kinazą Ser/Thr, pierwotnie wyizolowana z monocytów stymulowanych lipopolisacharydem. Istnieją cztery izoformy enzymu (p38alfa, p38beta, p38gamma i p38delta), które różnią się dystrybucją w tkankach, regulacją aktywacji kinazy i aktywacją MAPK. dystrybucją w tkankach, regulacją aktywacji kinazy i późniejszą fosforylacją substratów substratów. Enzymy te różnią się również wrażliwością na inhibitory p38 MAPK inhibitory. Najdokładniej zbadaną izoformą jest p38alfa, dla której aktywację zaobserwowano w wielu komórkach krwiotwórczych i niehematopoetycznych Kinaza p38alfa jest zaangażowana w biosyntezę cytokin martwicy nowotworów. cytokin czynnika martwicy nowotworów alfa i interleukiny-1beta na poziomie translacyjnym i transkrypcyjnym. poziomie translacyjnym i transkrypcyjnym. MAPK p38alfa reprezentuje punkt konwergencji dla wielu procesów sygnalizacyjnych, które są aktywowane podczas zapalenie, co czyni go kluczowym potencjalnym celem modulacji produkcji cytokin produkcji cytokin. Odkrycie i opublikowanie p38alfa i a p38alfa i inhibitora p38alfa opartego na pirydynyloimidazolu zapoczątkowało ogromny wysiłek wielu firm w celu opracowania inhibitora p38alfa. w celu opracowania inhibitorów p38alfa jako potencjalnych metod leczenia chorób zapalnych. chorób zapalnych. Poniżej przedstawiono krótki przegląd odkrycia i rozwoju AMG-548 (AmG-548). i rozwoju AMG-548 (Amgen Inc), selektywnego i skutecznego inhibitora p38alfa oraz jego działanie farmakodynamiczne w pierwszym badaniu na ludziach. Dane z badania klinicznego fazy I z zastosowaniem wielu dawek. Ponadto, inne inhibitory p38alfa, które przeszły do badań klinicznych w ciągu ostatnich trzech lat. lat, takie jak BIRB-796 (Boehringer Ingelheim Pharmaceuticals Inc), SCIO-469 i SCIO-323 (Scios Inc) oraz VX-702 (Vertex Pharmaceuticals Inc/Kissei Pharmaceutical Co). --- Rodzina kinaz białkowych aktywowanych mitogenami p38 (MAPK) ssaków składa się z czterech członków (p38α, p38γ i p38δ). z czterech członków (p38α, p38β, p38γ i p38δ), które są bardzo podobne pod względem sekwencji aminokwasów, ale różnią się wzorcami ekspresji. ale różnią się wzorcami ekspresji. Sugeruje to, że mogą pełnić określone funkcje w różnych narządach. W ostatnich latach większość wysiłków koncentrowała się na badaniu funkcji izoformy p38α, która jest powszechnie określana jako p38. jest powszechnie określana jako p38 w literaturze. Jednak rola, jaką inne izoformy p38 odgrywają w funkcjach komórkowych i ich implikacji w niektórych stanach patologicznych, nie została dokładnie określona. patologicznych nie zostały do tej pory precyzyjnie zdefiniowane. W niniejszym artykule podkreślamy ostatnie postępy poczynione w definiowaniu funkcji dwóch mniej zbadanych alternatywnych p38MAPK, p38γ i p38δ. Opisujemy, że te p38MAPK wykazują podobieństwa do klasycznej izoformy p38α, chociaż mogą odgrywać centralną i odrębną rolę w pewnych procesach fizjologicznych i patologicznych. --- CEL: Zwiększona ekspresja stromelizyny-1 (metaloproteinazy macierzy [MMP]-3) przez beleczkowanie siatkówki (TM) inicjuje obrót macierzy zewnątrzkomórkowej i zwiększa odpływ cieczy wodnistej. Czynnik martwicy nowotworów (TNF)alfa i interleukina (IL)-1alfa są skutecznymi induktorami MMP-3 w TM. Aby ułatwić zrozumienie regulacji MMP-3, autorzy zbadali udział białek szlaku kinazy p38 MAP w tym procesie. METODY: Zachodnie immunobloty zostały wykorzystane do określenia wpływu tych cytokin i kinazy p38 MAP na MMP-3. cytokin i inhibitorów szlaku kinazy p38 MAP na poziom białka MMP-3, izoformy kinazy p38 MAP i poziomy fosforylacji w ludzkich i świńskich komórkach TM. Wpływ oceniano wpływ dominująco-ujemnego konstruktu kinazy p38 MAP na ekspresję MMP-3. na ekspresję MMP-3. Zbadano również zmiany morfologiczne w komórkach. WYNIKI: Obie cytokiny zwiększyły poziom MMP-3. Inhibitor kinazy p38 MAP SB202190 zmniejszał indukcję MMP-3 przez TNFalfa przez cały czas i po 24 godzinach przez IL-1alfa, ale nasilał indukowany IL-1alfa wzrost MMP-3 w późniejszym czasie później. Indukcja MMP-3 przez obie cytokiny była blokowana przez dominująco-ujemne konstrukty kinazy p38 MAP. Każda cytokina zwiększała fosforylację składników szlaku kinazy p38 MAP i zmieniały morfologię komórek TM. Inhibitor p38 blokował tylko zmiany morfologiczne wywołane przez TNFalfa. Ludzkie i świńskie komórki TM wyrażały izoformy p38 alfa, beta, delta i gamma, które migrowały zbiegają się z pasmami specyficznej fosforylacji. WNIOSKI: Wpływ inhibitorów p38 i konstruktu dominująco-ujemnego na indukcję MMP-3 przez TNFalfa i IL-1alfa wykazują istotną rolę p38 w tym procesie sygnalizacyjnym. p38 w tym procesie sygnalizacyjnym. Różnice między wpływem inhibitorów p38 na TNFalfa i IL-1alfa indukcji MMP-3 sugerują rozbieżne wykorzystanie izoformy p38, podobnie jak odpowiedzi morfologiczne. Anomalny wpływ inhibitora p38 na indukcję IL-1alfa indukcję MMP-3 i fosforylację p38 delta/gamma sugeruje złożone interakcje między izoformami kinazy p38 MAP i ich zróżnicowane wykorzystanie przez TNFalfa i IL-1alfa w TM. --- Szlak transdukcji sygnału kinazy p38 MAP jest ważnym regulatorem produkcji cytokin prozapalnych i stanu zapalnego. produkcji cytokin prozapalnych i stanu zapalnego. Określenie roli różnych członków rodziny różnych członków rodziny p38, w szczególności p38alfa i p38beta, w tych procesach procesach było trudne. W tym przypadku wykorzystaliśmy podejście genetyki chemicznej myszy knock-in, u których kinaza p38alfa lub p38beta została uodporniona na działanie specyficznych inhibitorów odporna na działanie specyficznych inhibitorów wraz z nokautem p38beta w celu zbadania biologicznej funkcji tych specyficznych izoform kinazy. Myszy noszące mutację T106M w p38alfa są odporne na farmakologiczne farmakologiczne hamowanie produkcji TNF indukowanej przez LPS i zapalenie stawów wywołane przez przeciwciało kolagenowe zapalenie stawów, co wskazuje, że aktywność p38beta nie jest wymagana do ostrych lub przewlekłych odpowiedzi zapalnych. odpowiedzi zapalnych. Produkcja TNF indukowana przez LPS jest jednak nadal całkowicie wrażliwa na inhibitory p38 u myszy z mutacją punktową T106M w p38beta. Podobnie, myszy z nokautem p38beta normalnie reagują na bodźce zapalne. Wyniki te wskazują jednoznacznie, że specyficzne hamowanie izoformy p38alfa jest konieczne i wystarczające dla skuteczności przeciwzapalnej in vivo. --- Kinazy białkowe aktywowane mitogenem p38 są aktywowane w odpowiedzi na różne sygnały zewnątrzkomórkowe w komórkach sygnały zewnątrzkomórkowe w komórkach eukariotycznych i odgrywają kluczową rolę w odpowiedziach komórkowych na te sygnały. komórkowych odpowiedziach na te sygnały. Cztery izoformy występujące u ssaków (p38alfa, p38beta, p38gamma i p38delta) są koeksprymowane i koaktywowane w tych samych komórkach. komórkach. Dokładna rola każdej izoformy p38 nie została w pełni zidentyfikowana, częściowo z powodu częściowo ze względu na niezdolność do aktywacji każdego członka indywidualnie. Może to być rozwiązać poprzez zastosowanie wewnętrznie aktywnych mutantów. Na podstawie wcześniejszych badań na drożdżach p38/Hog1 [Bell M, Capone R, Pashtan I, Levitzki A & Engelberg D (2001) J Biol Chem276, 25351-2538] i ludzkim p38alfa [Diskin R, Askari N, Capone R, Engelberg D & Livnah O (2004) J Biol Chem279, 47040-47049] wygenerowaliśmy wewnętrznie aktywne mutanty p38beta, p38gamma i p38delta. Ponadto zidentyfikowaliśmy nowe aktywujące miejsce mutacji w p38alfa. Większość mutacji aktywujących znajduje się w pętli L16, w której zmiany konformacyjne wykazano, że zmiany konformacyjne indukują aktywację. Pokazujemy, że zmiany te nakładają znaczną aktywność autofosforylacji, zapewniając mechanistyczne wyjaśnienie dla wewnętrznej aktywności mutantów. Nowe aktywne warianty zachowują specyficzność wobec substratów i inhibitorów podobną do rodzicielskich białek typu dzikiego. typu dzikiego i są fosforylowane przez kinazę białkową aktywowaną mitogenami kinazę białkową 6, ich aktywator. W ten sposób zakończyliśmy rozwój serii serii wewnętrznie aktywnych mutantów wszystkich izoform p38. Te aktywne warianty mogą teraz stać się potężnymi narzędziami do wyjaśnienia aktywacji mechanizmu aktywacji i specyficznych biologicznych ról każdej izoformy p38. --- Dorosły mięsień szkieletowy jest bardzo stabilną tkanką zawierającą niewielką populację komórek satelitarnych związanych z miofibrylami w porównaniu z późnymi embrionalnym/neonatalnym mięśniem szkieletowym, który zawiera silnie proliferujące mioblasty mioblasty i małe aktywnie rosnące miofibryle, co sugeruje, że specyficzne szlaki regulacyjne mogą kontrolować miogenezę na różnych etapach rozwoju. Szlak sygnałowy Szlak sygnałowy p38 MAPK ma kluczowe znaczenie dla miogenezy, w oparciu o badania z wykorzystaniem immortalizowanych i noworodkowych pierwotnych mioblastów in vitro. Jednak udział tego szlaku tego szlaku do miogenezy dorosłych nigdy nie był badany. Cztery izoformy p38 (p38alfa, p38beta, p38gamma i p38delta) występują w komórkach ssaków, p38alfa i p38gamma są izoformami o największej ekspresji w dorosłych mięśniach szkieletowych. mięśniach szkieletowych. Biorąc pod uwagę śmiertelność embrionalną / noworodkową myszy z niedoborem p38alfa myszy, badamy tutaj względny udział p38beta, p38gamma i p38delta do miogenezy dorosłych. Regeneracja i wzrost miofibryli dorosłych mięśni przebiega z podobną wydajnością u myszy pozbawionych p38beta, p38gamma i p38delta jak u myszy kontrolnych typu dzikiego. Zgodnie z tym, nie ma różnicy w zachowaniu zachowaniu dorosłych pierwotnych mioblastów in vitro między różnymi genotypami. Co ważne, wzór aktywacji p38 (przypisywany p38alfa) pozostaje niezakłócony podczas miogenezy in vitro, w której pośredniczą komórki satelitarne, i regeneracji dorosłych mięśni w typie dzikim i p38alpha. regeneracji mięśni u myszy typu dzikiego i myszy z niedoborem p38beta-, p38gamma- i p38delta, czyniąc p38alfa niezbędną izoformą p38 podtrzymującą miogenezę dorosłych. Badanie to stanowi pierwszą analizę dotyczącą funkcjonalności p38beta, p38gamma i p38delta w zależnej od komórek satelitarnych regeneracji i wzroście dorosłych mięśni. regeneracji i wzroście dorosłych mięśni. --- Rodzina kinaz p38 jest podgrupą rodziny kinaz białkowych aktywowanych mitogenami. rodzina. Składa się z czterech izoform i jest zaangażowana w krytyczne procesy biologiczne procesach biologicznych, a także w chorobach zapalnych. Dokładna unikalna rola każdej izoformy p38 w tych procesach nie jest dobrze poznana. Aby odpowiedzieć na to pytanie opracowujemy wewnętrznie aktywne warianty p38. Niedawno opisaliśmy serię mutantów ludzkiej p38alfa, które były spontanicznie aktywne jako rekombinowane białka oczyszczone z komórek Escherichia coli. Pokazujemy że niektóre z tych mutantów są spontanicznie aktywne w kilku komórkach ssaków komórkach ssaków w hodowli. Spontaniczna aktywność niektórych mutantów jest wyższa niż aktywność aktywność w pełni aktywowanego odpowiednika typu dzikiego. Następnie wyprodukowaliśmy mutanty innych izoform p38 i stwierdziliśmy, że p38beta(D176A), p38gamma(D179A), p38delta(D176A) i p38delta(F324S) są spontanicznie aktywne in vivo. in vivo. Aktywne mutanty są również spontanicznie fosforylowane. Aby przetestować czy mutanty faktycznie wypełniają obowiązki downstream białek p38, my przetestowaliśmy ich wpływ na aktywację transkrypcji za pośrednictwem białka 1 (AP-1). Aktywne mutanty p38alfa indukowały geny reporterowe napędzane przez AP-1, a także promotory c-jun i c-fos. c-fos. Aktywny wariant p38gamma tłumił transkrypcję za pośrednictwem AP-1. transkrypcję. Gdy aktywne warianty p38alfa i p38gamma były współeksprymowane, aktywność AP-1 nie była indukowana, co pokazuje, że p38gamma dominuje nad p38alfa w odniesieniu do aktywacji AP-1. Tak więc, wewnętrznie aktywne warianty, które są spontanicznie aktywne in vivo zostały uzyskane dla wszystkich izoform p38. Te warianty ujawniły różny wpływ każdej izoformy na aktywność AP-1. --- Senescencja indukowana onkogenami to stabilne zatrzymanie proliferacji, które służy jako mechanizm obronny przed nowotworem. Mechanizm obronny hamujący rozwój nowotworu. Kinaza białkowa aktywowana mitogenem p38 (MAPK) jest zaangażowana w indukowaną przez onkogeny senescencję i supresję nowotworów. Jednak specyficzna rola każdej z czterech izoform p38 w starzeniu indukowanym przez onkogeny nie jest w pełni poznana. nie jest w pełni poznana. Tutaj wykazaliśmy, że p38δ pośredniczy w starzenie indukowane onkogenami poprzez mechanizm niezależny od p53 i p16(INK4A). Zamiast tego dowody sugerują związek między p38δ a szlakami uszkodzeń DNA. Co więcej, odkryliśmy nowy mechanizm, który zwiększa ekspresję p38δ podczas starzenia. W tym mechanizmie onkogenny ras indukuje szlak Raf-1-MEK-kinazę regulowaną sygnałem pozakomórkowym (ERK), która z kolei aktywuje AP-1 i Ets, aktywuje czynniki transkrypcyjne AP-1 i Ets, które są związane z promotorem p38δ prowadząc do zwiększonej transkrypcji p38δ. Odkrycia te wskazują że indukcja funkcji prosenescencyjnej p38δ przez onkogenny ras jest osiągana poprzez 2 mechanizmy, aktywację transkrypcji przez szlak Raf-1-MEK-ERK-AP-1/Ets która zwiększa komórkowe stężenie białka p38δ, oraz posttranslacyjnej modyfikacji przez modyfikację potranslacyjną przez MKK3/6, która stymuluje aktywność enzymatyczną p38δ. aktywność enzymatyczną p38δ. Ponadto badania te identyfikują czynniki transkrypcyjne AP-1 i Ets jako nowe składniki sygnalizacyjne w szlaku indukującym senescencję. szlaku indukującym senescencję. --- My i inni wcześniej wykazaliśmy, że kinaza białkowa aktywowana mitogenem p38 jest jest niezbędna do różnicowania miogenicznego. Jednak jest mniej jasne, która z czterech izoform czterech izoform p38 w genomie myszy uczestniczy w tym procesie. Wykorzystując C2C12 jako modelu, wykazaliśmy tutaj, że p38alfa, beta i gamma ulegają ekspresji z różnymi wzorcami ekspresji podczas różnicowania. Zablokowanie któregokolwiek z nich przez małe interferujące RNA hamuje różnicowanie miogenne różnicowanie, co sugeruje, że funkcje trzech izoform p38 są nie są całkowicie redundantne. W celu dalszego wyjaśnienia unikalnej roli każdej izoformy p38 w różnicowaniu miogenicznym, indywidualnie znokautowaliśmy jedną izoformę p38 w komórkach C2C12 i porównaliśmy profile ekspresji genów całego genomu za pomocą mikromacierzy. profile ekspresji całego genomu za pomocą mikromacierzy. Odkryliśmy, że niektóre geny są współregulowane przez wszystkie trzy izoformy p38, podczas gdy inne są unikalnie regulowane przez jedną konkretną izoformę p38. izoformę p38. Co więcej, kilka nowych genów docelowych p38 (tj. E2F2, cyklina D3, i WISP1) są wymagane do ekspresji miogeniny, co zapewnia molekularne podstawy do wyjaśnienia, dlaczego różne izoformy p38 są wymagane do różnicowania miogenicznego różnicowania.
|
Które białka są różnymi izoformami kinazy p38 MAP?
|
Kinaza p38 Mitogen-Activated Protein (MAP), kinaza serynowo-treoninowa, jest jedną z najlepiej scharakteryzowanych kinaz w procesie zapalnym. Istnieją cztery izoformy enzymu (p38alfa, p38beta, p38gamma i p38delta), które różnią się dystrybucją tkankową, regulacją aktywacji kinazy i późniejszą fosforylacją substratów. Spośród czterech zidentyfikowanych izoform p38 (p38α, p38β, p38γ i p38δ), forma α jest najlepiej zbadana.
|
1,607
|
Czynniki alkilujące są szeroko rozpowszechnione w środowisku, a także występują endogennie. Mogą być cytotoksyczne lub mutagenne dla komórek, wprowadzając alkilowane zasady do DNA lub RNA. DNA lub RNA. Wszystkie organizmy rozwinęły wiele mechanizmów naprawy DNA, aby przeciwdziałać skutkom alkilacji DNA: najbardziej cytotoksycznej zmiany, N(3)-metyladenina (3meA), jest wycinana przez glikozylazę AlkA inicjującą naprawę przez wycięcie zasady (BER). (BER); toksyczna N(1)-metyladenina (1meA) i N(3)-metylocytozyna (3meC), indukowane przez glikozylazę AlkA. (3meC), indukowane w DNA i RNA, są usuwane przez dioksygenazę AlkB; i mutagenny i cytotoksyczna O(6)-metyloguanina (O(6) meG) jest naprawiana przez metylotransferazę Ada metylotransferazę. U Escherichia coli odpowiedź Ada obejmuje ekspresję czterech genów czterech genów, ada, alkA, alkB i aidB, kodujących odpowiednie białka Ada, AlkA, AlkB i AidB. Odpowiedź Ada jest zachowana wśród wielu gatunków bakterii; jednak może być zorganizowana inaczej, z różną specyficznością substratową poszczególnych białek. poszczególnych białek. Poniżej przedstawiono przegląd organizacji regulonu Ada i funkcji poszczególnych białek. Szczególny wysiłek włożyliśmy w charakterystykę dioksygenaz AlkB, ich specyficzność substratową i funkcję w naprawie alkilacji. w naprawie uszkodzeń alkilacyjnych w DNA/RNA. --- Rola naprawy przez wycięcie zasad w naprawie uszkodzeń alkilacyjnych wytwarzanych przez przez serię specyficznych sekwencyjnie analogów distamycyny A zawierających oligopirol które wiążą musztardę kwasu benzoesowego (BAM). Podczas gdy BAM alkiluje i sieciuje w głównym rowku DNA, przyłączenie do jednostek pirolowych powoduje monoalkilacje w mniejszym rowku DNA na odcinkach AT. Zarówno sekwencja specyficzność alkilacji i cytotoksyczność wzrastają od jednej do trzech przyłączonych jednostek pirolowych jednostek pirolowych (związki 1-3), a przy 3 alkilacja jest selektywna dla puryn-N3 w sekwencji 5'-TTTTGPu (gdzie Pu = guanina lub adenina). W modelowej bakterii (Escherichia coli) naprawa sekwencji specyficznych dla drugorzędowego rowka alkilacji wytwarzanych przez 2 i 3 nie wydaje się obejmować BER, ponieważ ani formamidopirymidyny-DNA z niedoborem glikozylazy naprawczej E. coli (BH 20, mutant fpg- mutant) ani mutant z niedoborem naprawy glikozylazy 3-metyloadeniny-DNA (GC 4803, tag-alkA- mutant) wykazały zwiększoną cytotoksyczność do 2 lub 3 w porównaniu z typem dzikim, AB 1157. typ, AB 1157. Związek monopirolu 1 był jednak około 4-krotnie bardziej cytotoksyczny bardziej cytotoksyczny dla mutanta GC 4803 w porównaniu z typem dzikim i BH 20, sugerując rolę glikozylazy 3-metyloadeniny-DNA w rozpoznawaniu i Natomiast zwiększoną wrażliwość (> 10-krotną) zaobserwowano dla mutanta GC 4803 w porównaniu z typem dzikim i BH 20. 10-krotnie) zaobserwowano dla konwencjonalnej musztardy azotowej BAM w szczepie BH 20 sugerując rolę glikozylazy formamidopirymidyno-DNA w naprawie uszkodzeń wytworzonych przez 1. naprawy uszkodzeń spowodowanych przez ten czynnik. W systemie bezkomórkowym E. coli wykazano, że glikozylaza 3-metyloadeniny-DNA (AlkA) usuwa alkilacje przy 5'-TTTTGPu. Jednak skuteczność w usuwaniu adduktów utworzonych przez związki oligopirolu zmniejszyła się dramatycznie od związku 1 do związku 3. Zwiększenie rozmiaru adduktu DNA utworzonego w rowku mniejszym zmniejszyło zatem zmniejszyło skuteczność rozpoznawania i usuwania adduktu przez glikozylazę DNA glikozylazę DNA. --- Białko Escherichia coli AlkA jest glikozylazą naprawczą wycinania zasad, która usuwa różne alkilowane zasady z DNA. Struktura krystaliczna 2.5 A AlkA skompleksowanego z DNA pokazuje duże zniekształcenie związanego DNA. Enzym przerzuca 1-azaribozowy abazy nukleotyd z DNA i indukuje 66-stopniowe zgięcie w DNA z wyraźnym poszerzeniem rowka mniejszego. Pozycja nukleotydu 1-azarybozy w miejscu aktywnym enzymu sugeruje mechanizm typu S(N)1 dla reakcji glikozylazy glikozylazy, w którym niezbędny katalityczny Asp238 zapewnia bezpośrednie pomoc w usuwaniu zasady. Katalityczna selektywność może wynikać z wzmocnionego łączenia dodatnio naładowanych, alkilowanych zasad z aromatycznym łańcuchem bocznym łańcuch boczny Trp272 w połączeniu ze względną łatwością rozszczepiania osłabionego wiązania glikozylowego tych zmodyfikowanych nukleotydów. Struktura kompleksu AlkA-DNA oferuje pierwsze spojrzenie na glikozylazę złożoną z helisy-spinki do włosów (HhH) glikozylazy skompleksowanej z DNA. Badania modelowe sugerują, że inne glikozylazy HhH mogą wiązać się z DNA w podobny sposób. --- 3-Metyloadeninowa glikozylaza DNA II (AlkA) jest enzymem naprawczym DNA, który usuwa alkilowane zasady w DNA poprzez szlak naprawy przez wycięcie zasady (BER). Enzym należy do nadrodziny glikozylaz DNA helix-hairpin-helix (HhH) i i posiada szeroką specyficzność substratową. W genomie Deinococcus radiodurans, zidentyfikowano dwa geny kodujące domniemane AlkA (Dr_2074 i Dr_2584). Dr_2074 jest homologiem ludzkiego AlkA (MPG lub AAG), a Dr_2584 jest homologiem bakteryjnych AlkA. W niniejszym artykule przedstawiono trójwymiarową strukturę Dr_2584 (DrAlkA2) przedstawiona i porównana z wcześniej ustaloną strukturą Escherichia coli AlkA (EcAlkA). Wyniki pokazują, że enzym składa się z dwóch oddzielonych szeroką szczeliną wiążącą DNA i zawiera motyw HhH i zawiera motyw HhH. Ogólnie rzecz biorąc, fałd białka jest podobny do dwóch helikalnych domen wiązki EcAlkA, podczas gdy trzecia N-końcowa mieszana domena α/β obserwowana w EcAlkA jest nieobecna. jest nieobecna. Analizy specyficzności substratowej pokazują, że DrAlkA2, podobnie jak EcAlkA, jest w stanie usuwać zarówno 3-metyloadeninę (3meA), jak i 7-metyloguaninę (7meG) z DNA; jednak enzym nie wykazuje aktywności wobec 1,N(6)-etenoadeniny (ℇA) i hipoksantyny (Hx). Ponadto wykazuje aktywność wobec dioksygenazy AlkB substratów 3-metylocytozyny (3meC) i 1-metyloadeniny (1meA). Tak więc enzym wydaje się preferencyjnie naprawiać metylowane zasady z osłabionymi wiązaniami N-glikozydowymi wiązaniami N-glikozydowymi; jest to nietypowa specyficzność dla bakteryjnego białka AlkA i jest prawdopodobnie jest prawdopodobnie podyktowana połączeniem szerokiej szczeliny wiążącej DNA i wysoce dostępnej kieszeni specyficzności. dostępnej kieszeni specyficzności. --- Ludzka glikozylaza alkiladeninowa (AAG) i glikozylaza 3-metyloadeninowa Escherichia coli (AlkA) to glikozylazy naprawy wycięcia zasad glikozylaza (AlkA) są glikozylazami naprawczymi, które rozpoznają i wycinają różne alkilowane zasady z DNA. Struktury krystaliczne tych enzymów zapewniły wgląd w ich specyficzność substratową i mechanizmy katalizy. mechanizmy katalizy. Oba enzymy wykorzystują mechanizmy zginania DNA i przerzucania zasad do ekspozycji i wiązania zasad substratowych. Struktury krystaliczne AAG skompleksowanego z DNA sugerują, że enzym wybiera zasady substratowe poprzez połączenie wiązania wodorowego i ograniczeń sterycznych miejsca aktywnego, oraz że enzym aktywuje cząsteczkę wody. aktywuje cząsteczkę wody do ataku wstecznego wiązania N-glikozylowego. wiązania N-glikozylowego. W przeciwieństwie do AAG, struktura kompleksu AlkA-DNA sugeruje, że rozpoznawanie substratu AlkA i specyficzność katalityczna są ściśle zintegrowane w mechanizmie typu S(N)1, w którym katalityczny Asp238 bezpośrednio promuje uwalnianie zmodyfikowanych zasad. --- Różnorodne addukty zasad alkilowanych są naprawiane przez 3-metyloadeninowe glikozylazy DNA glikozylazy, jeden z enzymów naprawczych wycinania zasad. W tym badaniu zbadaliśmy addukty DNA indukowane przez hepsulfam i ustaliliśmy, czy alkilowane mogą być substratami dla bakteryjnych i ssaczych 3-metyladeninowych glikozylaz DNA metodą elektroforezy. Hepsulfam, syntetyczny analog busulfanu, jest znany z alkilowania DNA i tworzenia wiązań międzypasmowych. Zakres wiązań międzypasmowych DNA indukowanych przez hepsulfam i busulfan okazał się być podobny, ale znacznie niższy niż indukowany przez chlorambucyl, jak zmierzono w żelu agarozowym. Główne monofunkcyjne miejsce alkilacji hepsulfamu zaobserwowano w pozycji N7 guaniny, a nie w pozycji N3 adeniny. Oba związki nie wykazywały żadnych sekwencyjnie selektywnych wzorów alkilacji DNA wzorców. Wycięcie indukowanych hepsulfamem adduktów DNA zostało określone przez leczenie homogennymi rekombinowanymi bakteryjnymi, szczurzymi i ludzkimi glikozylazami 3-metyloadeninowymi glikozylazami DNA i kolejnymi zabiegami przez glikozylazę formamidopirymidyno-DNA glikozylazą formamidopirymidynową. Wykazano, że białko alkA Escherichia coli całkowicie usuwa addukty N7 guaniny, podczas gdy 3-metyloadeninowa glikozylaza DNA ssaków nie była w stanie ich ich usunąć. Ponadto, test cytotoksyczności wykazał, że zmutowane szczepy E. coli szczepy wadliwe w genie alkA lub genie uvrA były bardziej wrażliwe na zabicie przez hepsulfam niż typ dziki. --- TŁO: Reaktywne formy tlenu, promieniowanie jonizujące i inne generatory wolnych rodników generatory inicjują konwersję reszt guaniny (G) w DNA do 8-oksoguaniny (OG), która jest wysoce mutagenna, ponieważ preferencyjnie źle paruje się z adeniną (A) podczas replikacji. Bakterie przeciwdziałają temu zagrożeniu za pomocą wieloskładnikowy system, który usuwa uszkodzenie, koryguje błędy OG:A i i oczyszcza pulę prekursorów nukleotydów z dOGTP. Chociaż dowody biochemiczne sugerują istnienie białek naprawczych DNA specyficznych dla OG u eukariontów, niewiele wiadomo na temat tych białek. WYNIKI: Stosując chromatografię powinowactwa naśladującą substrat, a następnie wyizolowaliśmy oparte na mechanizmie kowalencyjnego pułapkowania białko naprawy DNA DNA z Saccharomyces cerevisiae, które przetwarza OG naprzeciwko cytozyny (OG:C), ale działa tylko słabo na OG:A. Przeszukanie bazy danych genomu drożdży przy użyciu sekwencji peptydowych z OG:A. przy użyciu sekwencji peptydowych z białka zidentyfikowano gen OGG1, kodujący przewidywane białko 43 kDa (376 aminokwasów), identyczne z jednym zidentyfikowanym niezależnie przez klonowanie komplementarne. Ogg1 ma specyficzną dla OG:C OG:C, a także wewnętrzną aktywność beta-liazy, która przebiega przez pośrednią zasadę Schiffa. przebiega przez pośrednią zasadę Schiffa. Ukierunkowane przerwanie genu OGG1 w drożdżach ujawniło drugie białko glikozylazy/lizy OG, wstępnie nazwane Ogg2, które różni się od Ogg1 tym, że preferencyjnie działa na OG:G. WNIOSKI: S. cerevisiae ma dwie glikozylazy/lizy specyficzne dla OG, które różnią się znacznie różnią się preferencją dla zasady przeciwnej do zmiany. Sugerujemy że jedna z nich, Ogg1, jest blisko spokrewniona w ogólnej trójwymiarowej strukturze struktura do endonukleazy III (endo III) Escherichia coli, glikozylazy/lizy która działa na pofragmentowane i oksydacyjnie uszkodzone pirymidyny. Niedawno wykazaliśmy, że AlkA, monofunkcyjna glikozylaza DNA, która działa na alkilowane zasady, jest strukturalnie homologiczna do endo III. Obecnie zidentyfikowaliśmy wspólny motyw motyw miejsca aktywnego wśród tych trzech białek. Wykorzystując ten motyw jako narzędzie bazy danych białek, odkryliśmy, że jest on obecny w wielu innych białkach naprawy DNA, które przetwarzają różne zmiany. DNA, które przetwarzają różne uszkodzenia. W związku z tym proponujemy istnienie nadrodziny glikozylaz DNA, której członkowie posiadają wspólny fałd, ale działają na niezwykle zróżnicowane zmiany, od fotoadduktów UV po niedopasowania do alkilowane lub utlenione zasady. --- Deaminacja zasad DNA może zachodzić spontanicznie, generując wysoce mutagenne zmiany, takie jak mutagenne, takie jak uracyl i hipoksantyna. W Escherichia coli dwa enzymy inicjują naprawę reszt hipoksantyny w DNA. Glikozylaza alkilobazowa DNA, AlkA, inicjuje naprawę poprzez usunięcie uszkodzonej zasady, podczas gdy endonukleaza V, Endo V, hydrolizuje drugie wiązanie fosfodiestrowe 3' do uszkodzenia. Zidentyfikowaliśmy i scharakteryzowaliśmy zidentyfikowaliśmy i scharakteryzowaliśmy mysie cDNA o uderzającej homologii do genu nfi E.coli nfi, który ma również znaczące podobieństwa do motywów wymaganych dla aktywności katalitycznej aktywności katalitycznej endonukleazy UvrC. Mysi enzym o masie 37 kDa (mEndo V) nacina nić DNA przy drugim wiązaniu fosfodiestrowym 3' do nukleazy zawierającej hipoksantynę i nukleotydów zawierających uracyl. Aktywność mEndo V jest podwyższona na jednoniciowym substracie DNA in vitro. Ekspresja mysiego białka w DNA DNA szczepu E.coli alkA nfi tłumi jego spontaniczny fenotyp mutatora. fenotyp spontanicznego mutatora. Sugerujemy, że mEndo V inicjuje alternatywny szlak naprawy wycięcia dla usuwania hipoksantyny. Wydaje się zatem, że mEndo V ma właściwości pokrywające się z funkcją glikozylazy alkilobazowej DNA (Aag) w naprawie deaminowanej adeniny, co do pewnego stopnia może wyjaśniać brak fenotypowych nieprawidłowości związanych z nokautem Aag u myszy. --- Schizosaccharomyces pombe ma dwa paralogi 3-metyloadeninowej glikozylazy DNA, Mag1p i Mag2p, które dzielą homologię z Escherichia coli AlkA. Aby wyjaśnić funkcję tych redundantnych enzymów w naprawie alkilacji przez wycięcie zasady (BER) uszkodzeń, przeprowadziliśmy kilka analiz genetycznych. Pojedyncze mutanty mag1 i mag2 jak również podwójny mutant nie wykazywały oczywistej wrażliwości na metanosulfonian metylu (MMS). wrażliwość. Usunięcie mag1 lub mag2 z mutanta nth1 spowodowało tolerancję na uszkodzenia MMS, wskazując, że oba enzymy generują miejsca AP in vivo poprzez usuwanie metylowanych zasad. Mutant rad16, który ma niedobór naprawy przez wycinanie nukleotydów (NER) (NER) wykazywał umiarkowaną wrażliwość na MMS. Delecja mag1 z mutanta rad16 znacznie zwiększyła wrażliwość na MMS, a delecja mag2 również osłabiła odporność na MMS rad16. odporność na MMS mutanta rad16. Potrójny mutant mag1/mag2/rad16 był najbardziej wrażliwy na MMS. Wyniki te sugerują, że szlak NER przesłania funkcje mag1 i mag2 w oporności na MMS i że oba paralogi inicjują szlak BER uszkodzenia DNA indukowanego przez MMS na tym samym poziomie w komórkach z niedoborem NER lub że Mag2p ma tendencję do wnoszenia nieco mniejszego wkładu niż Mag1p. Mag1p i Mag2p funkcjonowały addytywnie in vivo. Ekspresja mag1 i mag2 w potrójnym mutancie potwierdziła udział Mag1p i Mag2p w BER oporności na MMS. --- Naprawa przez wycięcie zasad uszkodzeń alkilacyjnych DNA jest inicjowana przez glikozylazę metylopurynową DNA (MPG). Takie enzymy zostały wcześniej scharakteryzowane bakterii i eukariontów, ale nie z archeonów. Zidentyfikowaliśmy aktywność dla uwalniania metylowanych zasad z DNA w bezkomórkowych ekstraktach Archaeoglobus fulgidus, archeona rosnącego optymalnie w temperaturze 83 stopni C. Otwarta ramka odczytu jest homologiczna do genu alkA. homologiczna do genu alkA Escherichia coli została poddana nadekspresji i zidentyfikowana jako gen kodujący enzym MPG (M(r) = 34 251), zwany dalej afalkA. Oczyszczone białko AfalkA różni się od E. coli AlkA poprzez wycinanie alkilowanych zasad z DNA, w następującej kolejności wydajności: 3-metyloadenina (m(3)A) >> 3-metyloguanina w przybliżeniu 7-metyloadenina >> 7-metyloguanina. Chociaż szybkość enzymatycznego uwalniania m(3)A jest najwyższa w temperaturze 65-75 stopni C, jest ono zmniejszone tylko o 50% w temperaturze 45 stopni C, temperaturze temperaturze, która nie sprzyja wzrostowi A. fulgidus. W temperaturach powyżej 75 stopni C, dominuje nieenzymatyczne uwalnianie metylopuryn. Wyniki sugerują, że biologiczną funkcją AfalkA jest wycięcie m(3)A z DNA w w temperaturach suboptymalnych, a może nawet mezofilnych. Ta hipoteza jest dalej wspierana przez obserwację, że funkcja genu afalkA tłumi wrażliwość na alkilację podwójnego mutanta E. coli tag alkA. Podobieństwo sekwencji aminokwasów sekwencji aminokwasów i ewolucyjne pokrewieństwo AfalkA z innymi enzymami MPG z trzech domen życia zostały opisane i omówione. --- DNA jest stale narażone na działanie endogennych i egzogennych czynników alkilujących, które mogą które mogą modyfikować jego zasady, powodując mutagenezę przy braku naprawy DNA [1,2]. Uszkodzenia alkilacyjne są usuwane przez działanie glikozylaz DNA, które inicjują szlak naprawy przez wycięcie zasad i chronią informacje o sekwencji genomu [3-5]. sekwencji genomu [3-5]. Zidentyfikowaliśmy nową klasę metylopurynowej glikozylazy DNA, oznaczoną jako MpgII, która jest członkiem rodziny endonukleaz III naprawy DNA enzymów naprawy DNA. Wyizolowaliśmy i oczyściliśmy MpgII z Thermotoga maritima i odkryliśmy, że enzym uwalnia zarówno 7-metyloguaninę, jak i 3-metyladeninę z DNA. Sklonowaliśmy geny MpgII z T. maritima i z Aquifex aeolicus i stwierdziliśmy, że oba geny mogą przywrócić odporność na metylometanosulfonian (MMS) Escherichia coli alkA tagA, które mają niedobory w naprawie zasad alkilowanych. Analogiczne geny występują u innych bakterii i archeonów i wydają się być jedynymi genami kodującymi aktywność glikozylazy metylopurynowej DNA w tych organizmach. MpgII jest piątym członkiem rodziny endonukleaz III enzymów naprawy DNA, co sugeruje, że rusztowanie białkowe endonukleazy III zostało zmodyfikowane podczas ewolucji, aby rozpoznawać i naprawiać różne uszkodzenia DNA. --- Środki metylujące i etylujące są stosowane w przemyśle chemicznym i wytwarzane podczas palenia tytoniu. podczas palenia tytoniu. Generują one uszkodzenia zasad DNA, których rola w indukcji nowotworów została udokumentowana. Alkilowane zasady są naprawiane przez szlak naprawy wycinania zasad. zasad. Ustaliliśmy skuteczność naprawy zasad metylowanych i przez różne białka naprawcze Escherichia coli, a mianowicie 3-metyloadeninę-DNA-glikozylazę I (białko TagA), która wycina 3-metyloadeninę i 3-metyloguaninę, glikozylazę 3-metyladeniny-DNA II (białko AlkA), która ma szeroką specyficzność substratową, w tym 3- i 7-alkilowane puryny oraz formamidopirymidynowa(Fapy)-DNA-glikozylaza (białko Fpg) naprawiająca imidazolowy 7-metyloguaninę z otwartym pierścieniem. Porównanie wartości Km tych różnych enzymów wykazało, że metylowane zasady były usuwane bardziej wydajnie niż zasady etylowane. Kilka pochodnych 3-alkiloadeniny zostało zsyntetyzowanych i i zbadano ich zdolność do hamowania aktywności różnych białek naprawczych. białek naprawczych. Wykazaliśmy, że 3-etylo-, 3-propylo-, 3-butylo- i 3-benzyloadenina były znacznie skuteczniejszymi inhibitorami białka TagA niż 3-metyloadenina. Efekt efekt hamujący zwiększał się wraz ze wzrostem wielkości grupy alkilowej i IC50 dla 3-benzyloadeniny wynosiło 0,4 +/- 0,1 mikroM w porównaniu do 1,5 +/- 0,3 mM dla 3-metyloadeniny. Związki te nie hamowały ani białka AlkA, ani ludzka glikozylaza 3-metyloadeniny-DNA (białko ANPG). Ponadto, 3-hydroksyetyloadenina nie wpływała na aktywność żadnego z tych enzymów. Podsumowując razem, wyniki te sugerują, że interakcje hydrofobowe są zaangażowane w mechanizm mechanizm hamowania i/lub rozpoznawania i wycinania alkilowanych puryn przez białko TagA.
|
Jaki typ szlaków naprawy DNA jest inicjowany przez glikozylazę AlkA?
|
Białko AlkA (3-metyloadeninowa glikozylaza DNA II) jest monofunkcyjną glikozylazą DNA, która rozpoznaje szeroki zakres utlenionych i alkilowanych zmian zasadowych i katalizuje hydrolizę wiązania N-glikozydowego w celu zainicjowania szlaku naprawy wycięcia zasady (BER).
|
1,608
|
Doświadczenie pediatryczne z gabapentyną (GBP), nowym lekiem przeciwpadaczkowym (AED), jest ograniczone. Opisano 3 dzieci z trudnościami w uczeniu się, 1 w wieku 7 lat i 2 w wieku 10 lat z trudnymi do opanowania napadami częściowymi, u których wystąpiły poważne problemy behawioralne podczas problemy behawioralne podczas otrzymywania umiarkowanych dawek GBP. Dzieci stały się nadpobudliwe i wykazywały wybuchowe zachowania, na które składały się zachowania agresywne i opozycyjne. Problemy behawioralne były na tyle poważne, że konieczne było odstawienie GBP pomimo umiarkowanej poprawy kontroli napadów. --- Dwadzieścioro sześcioro dzieci z niepełnosprawnością intelektualną i sześcioro dzieci zdrowych, wszystkie cierpiących na oporne na leczenie napady częściowe, otrzymywało otwartą dawkę gabapentyny (zakres = 10-50 mg kg(-1) dzień(-1); średnia = 26,7 mg kg(-1) dzień(-1)) jako lek dodatkowy do schematu leczenia przeciwpadaczkowego. lek do ich schematu leczenia przeciwpadaczkowego. Średnia częstotliwość napadów podczas wynosiła 9,5 napadów na tydzień. W obu grupach odnotowano znaczące zmniejszenie częstotliwości napadów. Wyniki odpowiedzi i wskaźniki odpowiedzi nie różniły się między grupami niepełnosprawnością intelektualną a grupą normalną (1,67+/-0,67 i 1,25+/-0,69, P = 0,697 oraz -0,400+/-0,089 i -0,283+/-0,159, P = 0,961, odpowiednio). Behawioralne działania niepożądane były bardziej prawdopodobne u pacjentów z niepełnosprawnością intelektualną w porównaniu z grupą osób zdrowych psychicznie (P = 0,0107). W populacji pacjentów, pacjenci w wieku poniżej 10 lat, z których wszyscy byli niepełnosprawnością intelektualną, byli bardziej narażeni na wystąpienie działań niepożądanych niż pacjenci starsi niż 10 lat. Obserwowane działania niepożądane, które były na ogół łagodne, występowały u pacjentów z wyjściową niepełnosprawnością intelektualną, zaburzeniami uwagi i problemami behawioralnymi. Działania niepożądane związane z zachowaniem uzasadniały odstawienia leku tylko u trzech pacjentów. Nasilenie niepełnosprawność intelektualna (łagodna w porównaniu z umiarkowaną lub ciężką) nie miała wpływu na zakres odpowiedzi lub występowanie działań niepożądanych. Stwierdzono, że gabapentyna jest równie skuteczna jako lek dodatkowy przeciwko napadom częściowym u pacjentów z niepełnosprawnością intelektualną lub bez niej. Jednak dzieci z niepełnosprawnością niepełnosprawnością intelektualną, które mają mniej niż 10 lat i mają wyjściowe deficytem uwagi, wydają się być bardziej narażone na behawioralne skutki uboczne. --- Skuteczność i bezpieczeństwo monoterapii gabapentyną oceniano u 33 dzieci z nowo rozpoznaną padaczką nowo zdiagnozowaną padaczką nieświadomości w dwóch identycznych, podwójnie ślepych, kontrolowanych placebo, w których 2-tygodniowa faza leczenia z podwójnie ślepą próbą była po której następowała 6-tygodniowa faza leczenia otwartego. Podstawowym kryterium skuteczności była zmiana zmiana częstotliwości napadów od wartości wyjściowej do końca leczenia z podwójnie ślepą próbą na podstawie ilościowych elektroencefalogramów. Podstawowe analizy skuteczności porównywały w 2-tygodniowej fazie podwójnie ślepej próby. Gabapentyna nie zmniejszała znacząco zmniejszała ani zwiększała częstości napadów w porównaniu z placebo. Niskie dawki z prawdopodobnie subterapeutyczne poziomy w osoczu mogły przyczynić się do braku widocznej skuteczności. Senność i zawroty głowy były jedynymi działaniami niepożądanymi zgłaszanymi przez co najmniej dwóch pacjentów podczas leczenia gabapentyną. Nie stwierdzono klinicznie klinicznie istotnych zmian w ocenach laboratoryjnych lub innych parametrach bezpieczeństwa. bezpieczeństwa. Gabapentyna w monoterapii w dawkach od 9,7 do 19,1 mg/kg/dobę jest dobrze tolerowana przez pacjentów pediatrycznych. mg/kg/dobę jest dobrze tolerowana u pacjentów pediatrycznych w wieku od 4 do 12 lat z padaczką padaczką nieświadomości. --- CEL: Porównanie tolerancji dwóch różnych schematów wprowadzania dawki gabapentyny w leczeniu wspomagającym napadów częściowych. TŁO: Przestrzeganie zaleceń przez pacjentów jest kluczową cechą skutecznego leczenia farmakologicznego padaczki w warunkach ambulatoryjnych. farmakologicznego leczenia padaczki, a jednym z aspektów zgodności jest prostota inicjacji. Stosując szybkie tempo miareczkowania, prowadzące do szybkiej terapeutycznej dawki gabapentyny, być może dawki terapeutycznej gabapentyny, być może udałoby się poprawić przestrzeganie zaleceń. METODY: Pacjenci płci męskiej lub żeńskiej, w wieku co najmniej 12 lat, z niedawnym wywiadem napadów częściowych z wtórnym uogólnieniem lub bez, zostali losowo przydzieleni do grupy gabapentyny (po zaślepionym okresie placebo trwającym nieujawnioną liczbę dni) jako dni) jako powolną inicjację (300 mg dzień 1, 600 mg dzień 2, następnie 900 mg/dobę) lub Szybka inicjacja (900 mg/dobę bezpośrednio po placebo). placebo). WYNIKI: Rozpoczęcie terapii gabapentyną w początkowej dawce terapeutycznej 900 mg/dobę jest dobrze tolerowane przez pacjentów. terapeutycznej 900 mg/dobę jest dobrze tolerowane przez pacjentów z padaczką i jest tak samo bezpieczne, jak rozpoczęcie terapii gabapentyną z harmonogramem miareczkowania przez 3 dni. Spośród czterech najczęstszych działań niepożądanych (senność, zawroty głowy, ataksja, zmęczenie), tylko jedno, zawroty głowy, występowało częściej u pacjentów częściej w grupie bez miareczkowania (szybka inicjacja) niż w grupie z miareczkowaniem (powolna inicjacja). miareczkowana). WNIOSKI: Rozpoczęcie stosowania gabapentyny w dawce 900 mg/dobę jest równie dobrze tolerowane, jak 3-dniowe miareczkowanie. 3-dniowe miareczkowanie, z wyjątkiem częstszego występowania zawrotów głowy. --- CEL: Naszym celem było monitorowanie stosowania gabapentyny (GBP) przez pacjentów przepisujących ten lek przez lekarzy podstawowej opieki zdrowotnej w Anglii wkrótce po jego wprowadzeniu do obrotu w Wielkiej Brytanii. METODY: Nieinterwencyjne obserwacyjne badanie kohortowe zostało przeprowadzone przy użyciu technikę monitorowania zdarzeń na receptę. Pacjenci zostali zidentyfikowani na podstawie zrealizowanych recept National Health Service. Dane dotyczące wyników uzyskano z kwestionariuszy wysłanych do lekarza około 6 miesięcy po wystawieniu recepty. recepty. Dane te obejmowały informacje demograficzne, zdarzenia zgłoszone od czasu rozpoczęcia stosowania GBP oraz powód odstawienia leku, jeśli został odstawiony. Częstość występowania obliczono dla danych okresów dla wszystkich zgłoszonych zdarzeń. Dodatkowe informacje dodatkowe informacje dla wybranych zdarzeń o znaczeniu medycznym, w tym ciąże. Obliczono standaryzowany współczynnik śmiertelności (SMR). WYNIKI: Kohorta obejmowała 3100 pacjentów, z których 136 (4%) stanowiły dzieci. Mediana czasu trwania leczenia wynosiła 8,1 miesiąca. Najczęściej zgłaszane zdarzenia niepożądane zgłaszane w pierwszym miesiącu leczenia, senność/sedacja, zawroty głowy i złe samopoczucie/osłabienie, były również najczęstszymi najczęstszymi powodami odstawienia GBP i zgłaszane jako podejrzewane działania niepożądane (ADR). Nie stwierdzono wad wrodzonych u 11 dzieci urodzonych przez kobiety, które stosowały GBP w pierwszym trymestrze ciąży. Śmiertelność surowa była 5 5-krotnie wyższa niż w populacji ogólnej, ale podobna do obserwowanej w innych opublikowanych badaniach. WNIOSKI: Zdarzenia neurologiczne były najczęściej zgłaszanymi zdarzeniami niepożądanymi. zdarzeniami niepożądanymi. Były one również najczęstszymi przyczynami przerwania leczenia i zgłaszane jako podejrzewane ADR. Nie wykryto żadnych wcześniej nierozpoznanych zdarzeń niepożądanych w tej dużej kohorcie pacjentów, którzy byli jednymi z pierwszych leczonych gabapentyną w Anglii. leczonych gabapentyną w Anglii. --- Bezsenność jest powszechna w pediatrii, szczególnie u osób z zaburzeniami neurorozwojowymi. zaburzeniami neurorozwojowymi. Gabapentyna okazała się obiecująca w leczeniu bezsenności u dorosłych. Celem naszego badania był przegląd naszych doświadczeń ze stosowaniem gabapentyny w leczeniu bezsenności u dzieci. Zidentyfikowaliśmy 23 dzieci, które autorzy w naszej pediatrycznej klinice snu od stycznia 2009 roku do marca 2012 roku. Średnia średnia wieku wynosiła 7,2 roku, a 70% stanowili mężczyźni. U większości (87%) postawiono diagnozę zaburzeń neurorozwojowych lub neuropsychiatrycznych. Wszyscy rodzice otrzymali edukację w zakresie interwencji behawioralnych podczas snu. Większość dzieci (70%) miała zarówno bezsenność rozpoczynająca się, jak i podtrzymująca sen. Średnia dawka początkowa gabapentyny wynosiła 5 mg/kg m.c. przed snem, a maksymalna dawka wynosiła 15 mg/kg m.c. przed snem. przed snem. W okresie obserwacji poprawę snu odnotowano u 78% dzieci. Działania niepożądane niepożądane odnotowano u 6 dzieci. --- Opisano 7 dzieci, które otrzymywały gabapentynę (GBP) jako lek wspomagający, a następnie wystąpiły u nich behawioralne działania niepożądane. następnie rozwinęły się behawioralne skutki uboczne. Te zmiany behawioralne polegały na nasileniu podstawowych zachowań, a także na pojawieniu się nowych problemów behawioralnych. problemy behawioralne. Zachowania, które rodzice uważali za najbardziej kłopotliwe, to napady złości, agresja skierowana na innych, nadpobudliwość i nieposłuszeństwo. Wszystkie zmiany zachowania były odwracalne i można je było kontrolować poprzez zmniejszenie dawki lub odstawienie GBP. Wszystkie dzieci miały wyjściowy zespół nadpobudliwości psychoruchowej z deficytem uwagi i opóźnienia rozwojowe. opóźnienia rozwojowe. --- CEL: Opisanie dziecka, u którego wystąpiła reakcja skórna podczas terapii gabapentyną. gabapentyny i omówienie sposobu oceny prawdopodobieństwa wystąpienia niepożądanej reakcji niepożądanej reakcji na lek. OPIS PRZYPADKU: U 8-letniego chłopca z chorobą neurodegeneracyjną nieznanego pochodzenia i padaczką i padaczką rozwinęła się wysypka pokrzywkowa i drażliwość odpowiednio 10 i 4 dni po i drażliwość odpowiednio 10 i 4 dni po rozpoczęciu stosowania gabapentyny w dawce 20 mg/kg 3 razy dziennie w leczeniu padaczki. Poza tym dziecko czuło się dobrze; nie wprowadzono żadnych zmian w innych leków ani diety. Po odstawieniu gabapentyny i podaniu jednej dawki gabapentyny i podaniu jednej dawki metyloprednizolonu 10 mg/kg dożylnie i difenhydraminę w dawce 1 mg/kg co 4 godziny przez zgłębnik żołądkowy, wysypka zniknęła w ciągu 3 tygodni. w ciągu 3 tygodni. DYSKUSJA: W przeciwieństwie do innych leków przeciwpadaczkowych, reakcje skórne na gabapentynę są uważane za rzadkie. U dorosłych zgłaszana częstość występowania wysypki prawdopodobnie związanej z gabapentyną wynosi od 1% do 10%. W badaniu postmarketingowym gabapentyny jako konsekwencję wysypki u 0,4% z 3000 pacjentów. wysypki u 0,4% z 3000 pacjentów. Monografia produktu nie wspomina o wysypce u dzieci. u dzieci. U naszego pacjenta ocena przy użyciu obiektywnej skali przyczynowości wykazała, że że wysypka była prawdopodobnie spowodowana przez gabapentynę. WNIOSKI: Opisany przypadek oraz ograniczone dane literaturowe sugerują, że gabapentyna może powodować wysypkę, która jest na tyle poważna, że wymaga odstawienia leku u niewielkiego odsetka dzieci. u niewielkiego odsetka dzieci. Konieczne są dalsze badania w celu określenia rzeczywistej występowania i nasilenia wysypki związanej z gabapentyną w tej populacji. --- Gabapentyna (Neurontin) jest analogiem kwasu gamma-aminomasłowego wskazanym u dorosłych w leczeniu wspomagającym napadów częściowych z wtórnym uogólnieniem lub bez niego. uogólnieniem. Przeprowadzono dwa badania w celu określenia farmakokinetyki pojedynczej dawki farmakokinetyki gabapentyny u zdrowych osób w wieku od 1 miesiąca do 12 lat i w celu doboru dawki w badaniach bezpieczeństwa i skuteczności u pacjentów pediatrycznych. Czterdziestu ośmiu uczestnikom badania podano doustnie pojedynczą dawkę gabapentyny (10 mg/kg) na czczo. na czczo. Rekrutacja była równomiernie rozłożona w całym przedziale wiekowym. Próbki osocza pobierano przed podaniem dawki, a następnie seryjnie przez 24 godziny po podaniu dawki. Pojedyncze dawki gabapentyny były dobrze tolerowane przez zdrowe dzieci. Wykresy parametrów farmakokinetycznych w zależności od wieku sugerowały znaczące różnice pomiędzy młodszymi (1 miesiąc do < 5 lat) i starszymi (> lub =5 do 12 lat) pacjentami. Średnie pole pod krzywą stężenia w osoczu w czasie od zera do nieskończoności (AUC(0-infinity)) wynosiło 25,6 mikrog x h/mL u młodszych pacjentów i 36,0 mikrog x h/ml u osób starszych (p < 0,001). Odpowiednie średnie szczytowe stężenia w osoczu (Cmax) wynosiły 3,74 i 4,52 mikrog/ml (p < 0,05). Klirens doustny (znormalizowany dla masy ciała) wynosił 7,40 i 4,41 ml/min/kg odpowiednio u osób młodszych i starszych (p < 0,05). starszych (p < 0,001). Stwierdzono, że dzieci w wieku od w wieku od 1 miesiąca do < 5 lat wymagają około 30% wyższych dziennych dawek gabapentyny niż dzieci w wieku > lub =5 do 12 lat. --- Skuteczność i bezpieczeństwo stosowania gabapentyny jako leczenia uzupełniającego opornych na leczenie napadów częściowych u 237 dzieci w wieku od 3 do 12 lat oceniano przez okres 6 miesięcy. okres. Wszystkie dzieci otrzymywały gabapentynę w dawce od 24 do 70 mg/kg/dobę. Zmienne skuteczności zmienne obejmowały procentową zmianę częstości napadów i wskaźnik odpowiedzi (zdefiniowany jako pacjenci, u których stwierdzono >50% zmniejszenie częstości napadów). Dla wszystkich napadów częściowych mediana procentowej zmiany częstości napadów wynosiła -34%, a ogólny wskaźnik odpowiedzi wynosił 34%. Proste napady częściowe wykazały medianę redukcji wynoszącą -53%; złożone napady częściowe, -38%; i wtórnie uogólnione napady toniczno-kloniczne, -35%. Trzynastu pacjentów (5%) wycofało się podczas 6-miesięcznego okresu z powodu zdarzeń niepożądanych. Przyjmowane jednocześnie leki przeciwpadaczkowe pozostała niezmieniona u 185 pacjentów (78%), została zmniejszona u 27 (11%), i zwiększono u 25 (11%) pacjentów. To 6-miesięczne badanie kontrolne wykazało, że gabapentyna była dobrze tolerowana i wykazywała trwałą skuteczność w dużej populacji dzieci z opornymi na leczenie częściowymi i i wtórnie uogólnionymi napadami toniczno-klonicznymi.
|
Jakie są zgłaszane działania niepożądane gabapentyny stosowanej u dzieci?
|
Ograniczone dane literaturowe sugerują, że gabapentyna może powodować wysypkę, która jest na tyle poważna, że wymaga odstawienia leku u niewielkiego odsetka dzieci.
W dużym badaniu obejmującym wszystkie grupy wiekowe: Najczęstszymi obserwowanymi działaniami niepożądanymi były senność, omdlenia, ataksja, oczopląs, drżenie i ból głowy, zmęczenie. Jednak częstość ich występowania była niska, a nasilenie łagodne. W grupie pediatrycznej senność i zawroty głowy odnotowano jedynie u 2 z 33 pacjentów.
Behawioralne działania niepożądane występują częściej u dzieci z niepełnosprawnością intelektualną i deficytem uwagi, nasilając się u dzieci w wieku poniżej 10 lat: nadpobudliwość, buntowniczość, drażliwość, pobudzenie, agresja, wybuchy, zachowania opozycyjne, często uzasadniające odstawienie leku.
|
1,609
|
Genomy wielu gatunków roślin wyższych są najbardziej zmetylowane wśród eukariontów. Donosimy tutaj, że pomimo ich silnej metylacji, genomowe DNA DNA z czterech gatunków roślin zawiera frakcję, która jest bardzo bogata w niemetylowane miejsca. miejsc niemetylowanych. Frakcja ta została scharakteryzowana w kukurydzy, gdzie stanowi około 2,5% całego genomu jądrowego. W celu ustalenia genomowego pochodzenia frakcji, trzy geny kukurydzy zawierające klastry CpG zostały przetestowane pod kątem metylacji i stwierdzono, że nie są metylowane w regionach bogatych w CpG regionach. Dla kontrastu, testowane CpG były metylowane w genie, którego sekwencja nie wykazywała klastrowania CpG. Obserwacje te sugerują, że frakcja roślin bogata w CpG roślin przynajmniej częściowo pochodzi z regionów niemetylowanych, które są związane z genami. które są związane z genami. Podobne zjawisko zostało opisane w genomach genomach kręgowców. Omawiamy ewolucję wysp CpG w obu grupach organizmów organizmów i ich możliwe zastosowania w mapowaniu i izolacji genów u roślin. --- Identyfikacja promotorów i ich elementów regulatorowych jest jednym z głównych wyzwań bioinformatyki. wyzwań w bioinformatyce i integruje genomikę porównawczą, strukturalną i genomikę funkcjonalną. Opracowano wiele różnych podejść do wykrywania konserwatywnych motywów w zestawie genów, które są współregulowane lub ortologiczne. Jednakże, chociaż ostatnie podejścia wydają się obiecujące, ogólnie rzecz biorąc, jednoznaczna identyfikacja elementów regulatorowych identyfikacja elementów regulatorowych nie jest prosta. Określenie promotorów jest jeszcze trudniejsze ze względu na ich złożoną naturę, a przewidywanie promotorów in silico jest wciąż w powijakach. jest wciąż w powijakach. Tutaj dokonujemy przeglądu różnych podejść które zostały opracowane w celu identyfikacji promotorów i ich elementów regulatorowych. i ich elementów regulatorowych. Omawiamy wykrywanie cis-działających elementów regulatorowych przy użyciu liczenia słów lub metod probabilistycznych (tak zwane metody "wyszukiwania według sygnału") oraz wyznaczanie promotorów z uwzględnieniem zarówno zawartości sekwencji, jak i cech cechy strukturalne (metody "wyszukiwania według zawartości"). Jako przykład wyszukiwania według zbadaliśmy bardziej szczegółowo powiązanie promotorów z wyspami CpG . Jednak ze względu na różnice w zawartości sekwencji, parametry stosowane do do wykrywania wysp CpG u ludzi i innych kręgowców nie mogą być stosowane w przypadku roślin. Dlatego też podjęto wstępną próbę zdefiniowania parametrów, które mogłyby ewentualnie zdefiniować wyspy CpG i CpNpG w Arabidopsis, poprzez zbadanie krajobraz wokół miejsca startu transkrypcji. W tym celu wykorzystano zbudowano zestaw danych obejmujący ponad 5000 sekwencji genów, w tym region promotora region, 5'-nietranslowany region oraz pierwsze introny i kodujące eksony. Wstępna analiza wykazała, że lokalizacja promotora oparta na wykrywaniu potencjalnych wysp CpG/CpNpG w genomie Arabidopsis nie jest prosta. Niemniej jednak, ponieważ krajobraz wysp CpG/CpNpG znacznie się różni między promotorami i intronami z jednej strony a eksonami (kodującymi lub nie) z drugiej strony, prawdopodobnie można opracować bardziej wyrafinowane podejścia do skutecznego wykrywania "domniemanych" wysp CpG i CpNpG w roślinach. --- TŁO: Odchylenie nici o składzie GC lub odchylenie GC (=(C-G)/(C+G)), gdzie C i G oznaczają liczbę reszt cytozyny i guaniny, zostało niedawno zgłoszone w pobliżu miejsc startu transkrypcji (TSS) genów Arabidopsis. Jednakże, nie jest nie jest jednak jasne, czy inne gatunki eukariotyczne mają równie wyraźne skośne GC, a biologiczne znaczenie tej cechy pozostaje biologiczne znaczenie tej cechy pozostaje nieznane. WYNIKI: Nasze badanie potwierdziło znaczące przekrzywienie GC (C > G) w TSS genów Oryza sativa (ryż). Pełnej długości cDNA i sekwencje genomowe z Arabidopsis i ryżu zostały porównane przy użyciu analiz statystycznych. Pomimo wyraźnych różnic w zawartości G+C wokół TSS w obu roślinach, stopnie odchylenia były niemal identyczne. odchylenia były niemal identyczne. Chociaż niewielkie piki GC-skew, w tym przeciwne skośne (C < G), wykryto wokół TSS genów u ludzi i Drosophila, były one jakościowo i ilościowo różne od tych zidentyfikowanych w roślinach. Jednak skośność GC podobna do roślinnej w regionach przed miejscami inicjacji translacji (TIS) miejsca inicjacji translacji (TIS) u niektórych grzybów zostały zidentyfikowane w wyniku analiz wyrażonych znaczników sekwencji i/lub sekwencji genomowych innych gatunków. Na podstawie Na podstawie naszego zbioru danych oszacowaliśmy, że > 70 i 68% genów Arabidopsis i ryżu i ryżu, odpowiednio, miało silne przekrzywienie GC (> 0,33) w oknie 100-bp (tj, liczba reszt C była ponad dwukrotnie większa niż liczba reszt G w oknie +/-100-bp wokół TSS). Średnia wartość skośności GC w TSS genów o wysokiej ekspresji w Arabidopsis była znacznie większa niż w przypadku genów o niskim poziomie ekspresji. genów o niskim poziomie ekspresji. Wiele pików GC-skew było preferencyjnie zlokalizowanych w pobliżu TSS, więc zbadaliśmy potencjalną wartość GC-skew jako wskaźnika dla identyfikacji TSS. Nasze wyniki potwierdzają, że GC-skew może być użyty do wspomagać przewidywanie TSS w genomach roślin. WNIOSEK: Skośność GC (C > G) wokół TSS jest ściśle zachowana między roślinami jednoliściennymi i dwuliściennymi (tj. ogólnie okrytozalążkowymi), a podobną skośność zaobserwowano u niektórych grzybów. Geny Arabidopsis o wysokiej ekspresji miały ogólnie w TSS w porównaniu do genów o niskim poziomie ekspresji. My proponujemy zatem, że przekrzywienie GC wokół TSS w niektórych roślinach i grzybach jest związane z transkrypcją. Może to być spowodowane mutacjami podczas inicjacji transkrypcji inicjacji transkrypcji lub częstym wykorzystywaniem miejsc wiążących czynniki transkrypcyjne o preferencję nici. Ponadto, GC-skew jest dobrym wskaźnikiem kandydującym do przewidywania TSS w genomach roślinnych, gdzie brak jest korelacji między wyspami CpG i genami. --- TŁO: Ze względu na swoją nadrzędną rolę w funkcjonowaniu genomu, zależna od sekwencji Krzywizna DNA nadal przyciąga dużą uwagę. Podwójna helisa DNA nie jest sztywnym cylindrem, ale wykazuje zarówno krzywiznę, jak i elastyczność w różnych regionach, w zależności od sekwencji. Bardziej dogłębna wiedza na temat różnych rzędów złożoności struktury genomowego DNA pozwoliła na zaprojektowanie wyrafinowanych narzędzi bioinformatycznych do jego analizy i manipulacji, które z kolei z kolei przyniosły lepsze zrozumienie samego genomu. Zakrzywione DNA jest zaangażowany w wiele biologicznie ważnych procesów, takich jak transkrypcja i zakończenie, rekombinacja, replikacja DNA i pozycjonowanie nukleosomów. pozycjonowanie nukleosomów. Wyspy CpG i tandemowe powtórzenia również odgrywają znaczącą rolę w dynamice i ewolucji genomów. dynamice i ewolucji genomów. WYNIKI: W tym badaniu przeanalizowaliśmy związek między tymi trzema cechami strukturalnymi w genomach ryżu (Oryza sativa) i Arabidopsis (Arabidopsis thaliana). Przewidywanie w skali genomu rozkładu krzywizny w ryżu i Arabidopsis wykazały, że większość chromosomów obu genomów ma maksymalne zakrzywienie chromosomalnego DNA w sąsiedztwie regionu centromerowego. Analizując analizując powtórzenia tandemowe w całym genomie, stwierdziliśmy, że częstotliwości powtórzeń są wyższe w regionach sąsiadujących z tymi o wysokiej wartości krzywizny. Dalsza analiza wysp CpG pokazuje wyraźną współzależność między wartością krzywizny, częstotliwościami powtórzeń i wyspami CpG. Każda wyspa CpG pojawia się w lokalnym regionie o minimalnej regionie krzywizny, a wyspy CpG zwykle nie pojawiają się w centromerze lub regionach o wysokiej częstotliwości powtórzeń. Ocena statystyczna wykazuje istotność i nielosowość tych cech. WNIOSKI: Badanie to stanowi pierwszą systematyczną analizę w skali genomu Krzywizna DNA, wyspy CpG i powtórzenia tandemowe na poziomie sekwencji DNA w genomach roślinnych. genomach roślin i wykazuje, że nie wszystkie chromosomy w roślinach podlegają tym samym zasady wspólne dla innych organizmów eukariotycznych, sugerując, że niektóre z tych genomicznych można uznać za specyficzne dla roślin. --- Przeanalizowaliśmy sekwencje genomów roślin, głównie z ryżu i Arabidopsis thaliana, pod kątem wysp CpG i zidentyfikowaliśmy segmenty DNA bogate w dinukleotydy CpG w obrębie tych sekwencji. Te bogate w CpG klastry pojawiły się w analizowanych sekwencjach jako jako dyskretne piki i występowały z częstotliwością jeden na 4,7 kb w ryżu i jeden na 4,0 kb w ryżu. ryżu i jeden na 4,0 kb w A. thaliana. W ryżu i A. thaliana większość klastrów bogatych w CpG była związana z genami, co sugeruje, że te klastry są użytecznymi punktami orientacyjnymi w sekwencjach genomów do identyfikacji genów w roślinach o małych genomach. małych genomach. W przeciwieństwie do tego, u roślin z większymi genomami, tylko kilka klastrów było związanych z genami. klastrów było powiązanych z genami. Te bogate w CpG klastry roślinne spełniały kryteria stosowane do identyfikacji ludzkich wysp CpG, co sugeruje, że te klastry CpG można uznać za roślinne wyspy CpG. Pozycja każdej wyspy względem 5'-końca powiązanego z nią genu znacznie się różniło. Geny w analizowanych sekwencjach analizowanych sekwencjach zostały pogrupowane w pięć klas zgodnie z pozycją wysp CpG w obrębie powiązanych z nimi genów. Duża część genów należała do jednej z dwóch klas, w których wyspa CpG występowała w pobliżu 5'-końca genu lub obejmowała cały region genu. Pozycja roślinnej wyspy CpG w obrębie powiązanego z nią genu wydawała się być związana z zakresem specyficznej dla tkanki ekspresji genu; wyspy CpG większości szeroko ekspresji genów ryżu występowały w pobliżu 5'-końca genów. --- W genomach roślin istnieją dyskretne regiony bogate w dinukleotydy CpG, a mianowicie klastry CpG. W ryżu większość tych klastrów CpG jest powiązana z genami. Geny ryżu są pogrupowane w jedną z pięciu klas zgodnie z pozycją powiązanego klastra CpG. Wśród nich geny klasy 1, które zawierają klaster CpG na 5'-końcu, wykazują podobieństwa do ludzkich genów posiadających wyspy CpG. W W niniejszym badaniu, analizując dane sekwencji genomu roślin, głównie z ryżu, zbadaliśmy rozkład chromosomalny genów każdej klasy, głównie genów klasy genów klasy 1. Geny klasy 1 nie były równomiernie rozmieszczone w genomie ryżu. ryżu, ale były skupione w dyskretnych segmentach chromosomalnych. Oparta na EST wskazuje, że ten segmentalny rozkład genów klasy 1 spowodował rozkład genów klasy 1 spowodował preferencyjny rozkład wyrażonych genów genów w segmentach bogatych w geny klasy 1. Następnie porównaliśmy status metylacji genów każdej klasy, aby zbadać możliwość, że zróżnicowana metylacja DNA metylacja DNA, jeśli w ogóle, jest istotna dla obserwowanego zróżnicowanego poziomu ekspresji genów wewnątrz i na zewnątrz segmentów klasy 1. Różnica w metylacji między tymi genami okazała się dość niewielka, co nie potwierdza wyżej wspomnianej możliwości.
|
Czy genomy roślin zawierają wyspy CpG?
|
W genomach roślin istnieją dyskretne regiony bogate w dinukleotydy CpG, a mianowicie klastry CpG. W ryżu większość tych klastrów CpG jest powiązana z genami. Geny ryżu są pogrupowane w jedną z pięciu klas zgodnie z pozycją powiązanego klastra CpG. Wśród nich geny klasy 1, które zawierają klaster CpG na 5 -terminusie, wykazują podobieństwo do ludzkich genów posiadających wyspy CpG
|
1,610
|
Cząsteczki głównego układu zgodności tkankowej (MHC) klasy II są glikoproteinami powierzchniowymi komórek które prezentują antygeny zewnątrzkomórkowe komórkom T CD4(+) i są niezbędne do inicjacji adaptacyjnej odpowiedzi immunologicznej. Ekspresja MHC klasy II wymaga rekrutacji głównego regulatora, transaktywatora klasy II (CIITA), do promotora promotora MHC klasy II. Modyfikacje potranslacyjne CIITA odgrywają ważną rolę w modulowaniu w modulowaniu transkrypcji różnych genów za pośrednictwem CIITA w różnych typach komórek. typach komórek. Wcześniej powiązaliśmy regulację CIITA z systemem ubikwityny System proteasomu (UPS), a my i inni wykazaliśmy, że mono-ubikwitynacja CIITA dramatycznie zwiększa jej transaktywność, podczas gdy poliubikwitynacja prowadzi do degradacji CIITA. Tutaj identyfikujemy trzy proksymalne reszty lizyny, Lys-315, Lys-330 i Lys-333, oraz miejsce fosforylacji, Ser-280, zlokalizowane w obrębie Ser-280, zlokalizowane w obrębie degronu CIITA, które regulują ubikwitynację CIITA ubikwitynację, stabilność i ekspresję MHC klasy II. Wszystkie te odkrycia przyczyniają się do rozwoju kodu modyfikacji potranslacyjnych dla CIITA. --- Cząsteczki głównej zgodności tkankowej klasy II (MHC klasy II) są glikoproteinami które prezentują antygeny zewnątrzkomórkowe komórkom T CD4(+) i są niezbędne do inicjacji adaptacyjnej odpowiedzi immunologicznej. Ekspresja MHC klasy II wymaga rekrutacji głównego regulatora, transaktywatora klasy II (CIITA), do promotora promotora MHC klasy II. Inni i my wcześniej powiązaliśmy CIITA z układem układem ubikwityna-proteasom, wykazując, że mono-ubikwitynacja CIITA zwiększa jego transaktywność, podczas gdy poliubikwitynacja CIITA prowadzi do jego degradacji. degradacji. Ponadto wykazaliśmy, że proteasom 26S ma również funkcje nieproteolityczne w transkrypcji MHC klasy II, ponieważ podjednostki 19S ATPazy proteasomu 26S pozytywnie regulują transkrypcję MHC klasy II i są niezbędne do stabilnego wiązania promotora CIITA. Chociaż te podstawowe wymagania proteasomu do zainicjowania transkrypcji MHC klasy II są znane, w jaki sposób CIITA jest rekrutowana, stabilizowana i degradowana pozostaje niejasne. Tutaj zidentyfikowaliśmy nową N-końcową domenę wiążącą 19S ATPazę CIITA. Domena Domena wiążąca ATPazę leży w regionie bogatym w prolinę/serynę/treoninę CIITA i obejmuje większość sekwencji degronowej CIITA. Brak domeny wiążącej domeny wiążącej ATPazę zwiększa okres półtrwania CIITA, ale blokuje ekspresję powierzchniową MHC klasy II wskazując, że CIITA wymaga interakcji z 19S ATPazami zarówno do odpowiedniego rozmieszczenia, jak i zniszczenia. --- Smad1, dalszy regulator receptorów białka morfogenetycznego kości (BMP), jest ściśle regulowany przez system degradacji ubikwityny-proteasomalnej. Aby przeanalizować mechanizmów leżących u podstaw regulacji Smad1, ważne jest, aby zbadanie specyficznych miejsc ubikwitynacji w Smad1. Tutaj donosimy, że grupa alfa-NH(2) końca N i grupy epsilon-NH(2) wewnętrznych reszt lizynowych 116, 118 i 118 Smad1. lizyny 116, 118 i 269 (K116, K118 i K269) Smad1 są miejscami akceptorowymi ubikwityny. są miejscami akceptorowymi, w których pośredniczy karboksylowy koniec białka oddziałującego z Hsc70 (CHIP). Test degradacji in vitro wskazuje, że ubikwitynacja na N częściowo przyczynia się do degradacji Smad1. Ponadto wykazać, że poziom ubikwitynacji pseudofosforylowanego Smad1 przez CHIP jest silniejszy niż w przypadku Smad1 typu dzikiego i może być silnie hamowany przez fosforylowany ogon Smad1, PIS(pS)V(pS). Po trzecie, nasze wyniki wskazują, że Hsp70 ułatwia poli-ubikwitynację Smad1 za pośrednictwem CHIP, podczas gdy osłabia mono-ubikwitynację Smad1 za pośrednictwem CHIP. Wreszcie, zgodnie z obserwacją obserwacją in vitro, pokazujemy, że CHIP preferencyjnie pośredniczy w degradację fosfo-Smad1/5 in vivo. Podsumowując, wyniki te dają nam wskazówkę, że CHIP może preferencyjnie regulować fosforylowany Smad1, a tym samym sygnalizację BMP. sygnalizację BMP. --- Smad4 jest niezbędnym przekaźnikiem sygnału we wszystkich szlakach rodziny transformującego czynnika wzrostu beta (TGF-beta), które regulują wzrost i różnicowanie komórek, i ulega inaktywacji w ludzkich nowotworach. Smady aktywowane przez receptor (R-) mogą być poliubikwitynowane w cytoplazmie lub jądrze, co reguluje ich poziomy w stanie reguluje ich poziomy w stanie stacjonarnym lub wyłącza szlak sygnałowy. Mutacje onkogenne w Smad4 i innych Smad zostały powiązane z destabilizacją białka i degradacją proteasomalną. proteasomalną degradacją. Przeanalizowaliśmy panel mutacji missense pochodzących z ludzkich nowotworów, które mapują się w N-końcowej domenie homologii Mad (MH) 1 Smad4 i powodują niestabilność białka. Wykazaliśmy, że wszystkie mutanty wykazują zwiększoną poli-ubikwitynację i degradację proteasomalną. W przeciwieństwie do tego, Smad4 typu dzikiego jest stosunkowo stabilnym białkiem, które ulega mono- lub oligo-ubikwitynacji, modyfikacji niezwiązanej z degradacją białka. modyfikacji niezwiązanej z degradacją białka. Analiza mutantów delecyjnych Smad4 wykazała wydajną mono- lub oligo-ubikwitynację C-końcowej domeny MH2 domeny. Analiza spektrometryczna mono-ubikwitynowanej domeny Smad4 MH2 zidentyfikowała lizynę 507 jako główny cel ubikwitynacji. Lizyna 507 znajduje się w konserwowanej pętli L3 Smad4 i uczestniczy w C-końcowym rozpoznawaniu fosfoseryny R-Smad rozpoznawaniu fosfoseryny. Mono- lub oligo-ubikwitynowany Smad4 wykazywał zwiększoną zdolność do oligomeryzacji z R-Smadami, podczas gdy mutageneza lizyny 507 prowadziła do nieefektywnej hetero-oligomeryzacji Smad4/R-Smad i wadliwej aktywności transkrypcyjnej aktywności transkrypcyjnej. Wreszcie, nadekspresja zmutowanej ubikwityny, która prowadzi tylko do mono-ubikwitynacja Smad4 zwiększała aktywność transkrypcyjną Smad. Dane te sugerują, że oligo-ubikwitynacja pozytywnie reguluje funkcję Smad4, podczas gdy poliubikwitynacja występuje głównie w niestabilnych mutantach nowotworowych i prowadzi do degradacji białka. degradacji białka. --- Wiele uszkodzeń DNA powoduje zatrzymanie widełek replikacyjnych w miejscach uszkodzeń, generując luki w niciach potomnych, które są wypełniane przez szlaki naprawy poreplikacyjnej (PRR). (PRR). W Saccharomyces cerevisiae, PRR obejmuje syntezę translesionu (TLS), w której pośredniczą Poleta lub Polzeta, lub wypełnianie luk zależne od Rad5 poprzez słabo scharakteryzowany mechanizm bezbłędny. Opracowaliśmy test do monitorowania bezbłędnego i mutagennego TLS w pojedynczych zmianach DNA w Schizosaccharomyces pombe. Dla obu głównych fotouszkodzeń UV określiliśmy główny bezbłędny szlak, w którym pośredniczy odrębna kombinacja polimeraz TLS. Co zaskakujące, te szlaki TLS wymagają enzymów potrzebnych do poliubikwitynacji antygenu jądrowego komórek proliferujących (PCNA), jak również tych wymaganych do mono-ubikwitynacji. W przypadku szlaków, które wymagają kilku polimeraz TLS, łańcuchy łańcuchy poliubikwitynowe PCNA mogą ułatwiać ich rekrutację poprzez specyficzne interakcje z ich wieloma motywami wiążącymi ubikwitynę. Te bezbłędne szlaki TLS mogą przynajmniej częściowo odpowiadać za wcześniej opisane zależną od poliubikwitynacji bezbłędną gałąź PRR. Ta praca podkreśla główne różnice w kontroli szlaków tolerancji uszkodzeń między S. pombe i S. cerevisiae pomimo homologicznych zestawów genów PRR, które te organizmy współdzielą. --- Przeciwciała anty-Ro/SSA są przeciwciałami przeciwjądrowymi najczęściej występującymi u pacjentów z zespołem pacjentów z zespołem Sjögrena, przewlekłą chorobą autoimmunologiczną charakteryzującą się suchością oczu i jamy ustnej. Autoprzeciwciała rozpoznają białko RING-finger Ro52/SSA (52 kDa), którego funkcja jest nadal nieznana. W tym badaniu, ubikwitynacja zbadano ubikwitynację Ro52. Stwierdziliśmy, że Ro52 było silnie koniugowane przez pojedynczą cząsteczkę ubikwityny w komórkach. Chociaż biologiczne znaczenie znaczenie tej mono-ubikwitynacji nie zostało zdefiniowane, funkcja Ro52 może być modyfikowana przez mono-ubikwitynację. Stwierdziliśmy również, że Ro52 był sprzężony z łańcuchem poliubikwityny w komórkach (poliubikwitynacja), co sugeruje, że że Ro52 może być regulowany w dół przez szlak ubikwityna-proteasom in vivo. Co ciekawe, surowice od pacjentów z zespołem Sjögrena wykazywały heterogeniczność w ich reaktywności na poliubikwitynowane Ro52, prawdopodobnie z powodu ich różnych determinantów antygenowych. różniących się determinant antygenowych. Ta niejednorodność reaktywności może być z różnymi cechami klinicznymi występującymi u pacjentów z zespołem Sjögrena. zespół Sjögrena. --- Mutacje w genie parkiny powodują autosomalny recesywny parkinsonizm o młodzieńczym początku. parkinsonizm. Parkina jest ligazą ubikwityny E3, która pośredniczy w ubikwitynacji substratów białkowych. substratów białkowych. Mutacje związane z chorobą powodują utratę funkcji parkiny, co może upośledzać poliubikwitynację i proteasomalną degradację specyficznych substratów białkowych, potencjalnie prowadząc do ich szkodliwej akumulacji. akumulacji. Tutaj identyfikujemy chaperony molekularne, Hsp70 i Hsc70, jako substraty dla parkiny. substraty dla parkiny. Parkina pośredniczy w ubikwitynacji Hsp70 zarówno in vitro, jak i w hodowanych komórkach. jak i w hodowanych komórkach. Parkina oddziałuje z Hsp70 poprzez swoją drugą domenę RING finger a mutacje w pobliżu tej domeny osłabiają ubikwitynację Hsp70. Ubikwitynacja Hsp70 nie zmienia jego poziomów lub obrotu w stanie stacjonarnym, ani też nie promuje jego proteasomalnej degradacji. Zgodnie z tą obserwacją, poziomy Hsp70 pozostają niezmienione w mózgach z autosomalnego niedoboru parkiny recesywny, młodzieńczy parkinsonizm, podczas gdy alternatywnie poziomy Hsp70 są podwyższone we frakcji nierozpuszczalnej w detergentach sporadycznej choroby Parkinsona z ciałami Lewy'ego. Parkina pośredniczy w wielokrotnej mono-ubikwitynację Hsp70/Hsc70, co jest zgodne z niezależną od degradacji rolę dla tej modyfikacji ubikwityny. Nasze obserwacje potwierdzają nowy funkcjonalny związek między parkiną a Hsc/Hsp70 i wspierają pogląd, że parkina jest wielofunkcyjną ligazą ubikwityny E3 zdolną do modyfikowania białek albo poprzez przyłączanie alternatywnie połączonych łańcuchów poli-ubikwityny, albo poprzez wielokrotną mono-ubikwitynację w celu osiągnięcia alternatywnych wyników biologicznych. --- Niedawno wykazaliśmy, że nadtlenek wodoru (H2O2) hamuje internalizację receptora naskórkowego czynnika wzrostu (EGF) i indukowaną przez EGF indukowana przez EGF mono-ubikwitynacja klonu #15 substratu szlaku receptora EGF (Eps15) w fibroblastach. Ponadto zasugerowano, że internalizacja receptora EGF może być hamowana przez H2O2 poprzez hamowanie ubikwitynacji białek zaangażowanych w endocytozę. białek zaangażowanych w endocytozę. Tutaj pokazujemy, że H2O2 hamuje również poli-ubikwitynację receptora EGF w fibroblastach. Ponadto, przywrócenie komórek spowodowało przywrócenie ubikwitynacji zarówno receptora EGF receptora EGF i Eps15 i zbiegło się z przywróceniem internalizacji tych receptorów, które wiązały EGF w obecności H2O2. Ponadto, internalizacja receptora EGF była hamowana przez odczynnik sulfhydrylowy N-etylomaleimid (NEM), wskazując, że nienaruszone grupy SH mogą być wymagane do endocytozy, w której pośredniczy receptor. endocytozy. Ponadto H2O2 szybko indukował wzrost stosunku komórkowego GSSG:GSH (utleniony glutation:zredukowany glutation), a usunięcie H2O2 skutkowało szybkim przywróceniem stosunku GSSG:GSH. Dlatego te wyniki sugerują związek między hamowaniem internalizacji ubikwitynacji i wzrostem stosunku GSSG:GSH, co wzmacnia hipotezę, że H2O2 hamuje hipotezę, że H2O2 hamuje internalizację receptora EGF poprzez hamowanie ubikwitynacji białek zaangażowanych w endocytozę, w której pośredniczy receptor EGF. --- Sygnalizacja TGF-β jest regulowana przez potranslacyjne modyfikacje białek Smad w celu przełożenia ilościowej różnicy w stężeniu ligandu na proporcjonalną moc transkrypcyjną. Poprzednie badania w systemach hodowli komórkowych sugerowały, że czynniki regulujące ubikwitynację Smad (Smurfs) działają w tej regulacji regulację poprzez ukierunkowanie Smadów na degradację proteasomalną, ale czy ten mechanizm mechanizm działa w warunkach fizjologicznych nie jest jasne. Tutaj wygenerowaliśmy myszy niosące allel Smurf2 z uszkodzonym celem. Wykorzystując pierwotne mysie embrionalnych fibroblastów myszy i fibroblastów skóry, pokazujemy, że za pośrednictwem TGF-β, odpowiedzi transkrypcyjne zależne od Smad są podwyższone przy braku Smurf2. Zamiast promować poli-ubikwitynację i degradację, pokazujemy, że Smurf2 faktycznie indukuje wielokrotną mono-ubikwitynację Smad3 in vivo. Fosforylacja T179, bezpośrednio przed motywem PY Smad3, zwiększa interakcję Smurf2 i Smad3 oraz ubikwitynację Smad3. Zmapowaliśmy indukowane przez Smurf2 miejsca ubikwitynacji Smad3 miejsca ubikwitynacji do reszt lizyny w domenie MH2 i wykazaliśmy, że Ubikwitynacja Smad3 hamuje tworzenie kompleksów Smad3. Tak więc, nasze dane wspierają model, w którym Smurf2 negatywnie reguluje sygnalizację TGF-β poprzez osłabiając aktywność Smad3, a nie promując jego degradację. --- gamma-sekretazy jest kompleksem enzymatycznym, składającym się z preseniliny 1 (PS1), nicastryny, pen-2 i aph-1, i jest odpowiedzialny za wewnątrzbłonowe rozszczepienie różnych białek błonowych typu I. Poziom każdego składnika jest ściśle regulowany w komórce poprzez degradację proteasomalną. Z drugiej strony, wcześniej że PS1/gamma-sekretaza jest zaangażowana w aktywację fosfatydyloinozytolu. szlaku kinazy fosfatydyloinozytolu-3/Akt (PI3K/Akt). PI3K jest hamowana w Choroba Alzheimera (AD) mózg, podczas gdy wpływ hamowania PI3K na metabolizm PS1/gamma-sekretazy nie został wyjaśniony. Tutaj wykazaliśmy że leczenie neuronów inhibitorami PI3K prowadzi do zwiększonych poziomów PS1/gamma-sekretazy poprzez hamujący wpływ na ich degradację. degradację. Ponadto, inhibicja PI3K przyspieszyła ubikwitynację PS1. My pokazujemy dowody na to, że ubikwitynacja PS1 po zahamowaniu PI3K jest reprezentowana przez wielokrotną mono-ubikwitynację, zamiast poli-ubikwitynacji. W związku z tym, traktowanie komórek inhibitorem PI3K prowadziło do zróżnicowanej wewnątrzkomórkowej redystrybucji PS1 od tej obserwowanej po inhibicji proteasomalnej proteasomalnej. Wyniki te sugerują, że hamowanie PI3K może powodować wielokrotną mono-ubikwitynację PS1, która wyklucza degradację sekretu PS1/gamma-sekretazy poprzez szlak proteasomalny. Ponieważ PS1/gamma-sekretaza jest głęboko zaangażowana w produkcję białka Abeta, głębsza wiedza na temat jej metabolizmu jej metabolizmu może przyczynić się do lepszego wyjaśnienia patogenezy AD. --- Podczas gdy poliubikwitynacja jest ukierunkowana na substraty białkowe do degradacji proteasomalnej degradacji proteasomalnej, wiadomo, że mono-ubikwitynacja reguluje handel białkami w systemie systemie endosomalnym i ukierunkowuje białka ładunku na degradację lizosomalną. Rola rola enzymów de-ubikwitynujących AMSH i UBPY w endosomalnym transporcie białek ładunkowych, takich jak białek ładunku, takich jak receptor naskórkowego czynnika wzrostu (EGFR), dopiero niedawno dopiero niedawno stały się przedmiotem badań i już są przedmiotem debaty. Chociaż jeden raport (Mizuno, E., Iura, T., Mukai, A., Yoshimori, T., Kitamura, N., and Komada, M. (2005) Mol. Biol. Cell 16, 5163-5174) stwierdza, że UBPY negatywnie reguluje degradację EGFR poprzez de-ubikwitynację EGFR na endosomach, inny raport (Row, P. E., Prior, I. A., McCullough, J., Clague, M. J., i Urbe, S. (2006) J. Biol. Chem. 281, 12618-12624) stwierdzono, że deubikwitynacja EGFR za pośrednictwem UBPY jest niezbędna do degradacji EGFR. Tutaj wykazaliśmy, że Usp8/UBPY, ortolog ssaków pączkujących drożdży Ubp4/Doa4, konstytutywnie współstrąca się w sposób dwuwartościowy z EGFR. Co więcej, UBPY jest substratem dla kinaz tyrozynowych z rodziny Src, które są aktywowane po aktywacji EGFR indukowanej ligandem. Stosując nadekspresję trzech różnych rekombinowanych dominujących ujemnych mutantów UBPY (mutant UBPY C748A, UBPY 1-505 i UBPY 640-1080) w komórkach NIH3T3 i HEK293, wykazaliśmy, że UBPY wpływa zarówno na konstytutywną i indukowaną ligandem (i) ubikwitynację EGFR, (ii) poziom ekspresji EGFR i (iii) pojawienie się pośrednich produktów degradacji EGFR, jak również a także (iv) transdukcję sygnału kinazy białkowej aktywowanej mitogenami. Nasze odkrycia dostarczają dalszych dowodów na korzyść modelu, w którym za pośrednictwem UBPY de-ubikwitynacja EGFR promuje degradację EGFR. --- PTEN jest jednym z najczęściej mutowanych lub usuwanych supresorów nowotworów u ludzi. nowotworach. NEDD4-1 został niedawno zidentyfikowany jako ligaza ubikwityny E3 dla PTEN; jednak pozostaje wiele ważnych pytań dotyczących roli ubikwitynacji w regulacji funkcji PTEN i mechanizmów, za pomocą których regulowana jest ubikwitynacja PTEN ubikwitynacja jest regulowana. W niniejszym badaniu wykazaliśmy, że p34, który został zidentyfikowany jako wiążący partner NEDD4-1, kontroluje ubikwitynację PTEN ubikwitynację PTEN poprzez regulację stabilności białka NEDD4-1. p34 oddziałuje z domeną WW1 białka NEDD4-1. WW1 białka NEDD4-1, co zwiększa jego stabilność. Ekspresja p34 promuje poliubikwitynację PTEN, prowadząc do degradacji białka PTEN. degradacji, podczas gdy knockdown p34 skutkuje mono-ubikwitynacją PTEN. W szczególności, odwrotna korelacja między poziomami PTEN i p34/NEDD4-1 została potwierdzona w próbek nowotworów od pacjentów z rakiem jelita grubego. Tak więc, p34 działa jako kluczowy regulator onkogennego zachowania NEDD4-1 i PTEN. --- Pojawiające się dowody sugerują, że ubikwitynacja służy jako sygnał transportu białek. oprócz dobrze scharakteryzowanej roli w promowaniu degradacji białek. degradacji białek. Podjednostka alfa białka G drożdży Gpa1 stanowi rzadki przykład białka, które podlega zarówno białka, które ulega zarówno mono-, jak i poli-ubikwitynacji. Podczas gdy mono-ubikwitynowany Gpa1 jest kierowany do wakuoli, poliubikwitynowany Gpa1 jest zamiast tego kierowany do proteasomu. Tutaj badamy strukturalne wymagania dotyczące mono- i poliubikwitynacji Gpa1. Odkryliśmy, że warianty Gpa1 zaprojektowane tak, aby były niestabilne, są bardziej podatne na poliubikwitynację i mniej podatne na mono-ubikwitynację. prawdopodobieństwo mono-ubikwitynacji. Ponadto mutanty, które nie mogą być mirystoilowane nie są już mono-ubikwitynowane, ale nadal są poliubikwitynowane. Wreszcie, pokazujemy, że ligaza ubikwityny Rsp5 jest niezbędna do mono-ubikwitynacji Gpa1 mono-ubikwitynacji in vivo i że oczyszczony enzym jest wystarczający do katalizować mono-ubikwitynację Gpa1 in vitro. Podsumowując, dane te wskazują że mono- i poliubikwitynacja mają różne wymagania enzymatyczne i substratowe. wymagania dotyczące rozpoznawania; podczas gdy poliubikwitynacja jest ukierunkowana na nieprawidłowo sfałdowane białko do degradacji, odrębny aparat ubikwitynacji celuje w pełni dojrzałe, w pełni mirystoilowane białko G do mono-ubikwitynacji i dostarczenia do wakuoli. wakuoli. --- Wcześniej informowaliśmy, że stres oksydacyjny jest związany z ubikwitynacją białek mięśniowych za pośrednictwem rozładunku. Aby dokładniej wyjaśnić zaangażowanie stresu oksydacyjnego w ubikwitynację, zbadaliśmy profil ubikwitynacji profil ubikwitynacji w szczurzych komórkach mioblastycznych L6 po leczeniu nadtlenkiem wodoru. nadtlenkiem wodoru. Nadtlenek wodoru indukował wiele ubikwitynowanych białek o niskich masach cząsteczkowych (poniżej masach cząsteczkowych (mniej niż 60 kDa), jak również o wysokich masach cząsteczkowych (więcej niż 160 kDa). Wśród nich obficie gromadziło się ubikwitynowane białko o masie 42 kDa. i natychmiast zniknęło po leczeniu. Mikrosekwencjonowanie ujawniło, że 42-kDa było identyczne z mono-ubikwitynowaną formą szczurzego mleczanu szczurzej dehydrogenazy mleczanowej A (LDH-A) i potwierdziliśmy, że nadtlenek wodoru indukował mono-ubikwitynację LDH-A w komórkach COS7 z nadekspresją LDH-A i ubikwityny. W warunkach rozładunku, takich jak zawieszenie ogona i lot kosmiczny, mono-ubikwitynowana LDH gromadziła się w mięśniu brzuchatym łydki. Interesujące, E-64-d plus pepstatyna, inhibitory proteazy lizosomalnej, dodatkowo gromadziły mono-ubikwitynowaną LDH-A w komórkach po traktowaniu nadtlenkiem wodoru, podczas gdy nie wpływały one na ilość poliubikwitynowanej LDH. W przeciwieństwie do tego, epoksomicyna, silny inhibitor proteasomu, nie zmieniała ilości mono-ubikwitynowanego LDH-A w komórkach L6 traktowanych nadtlenkiem wodoru, chociaż znacząco zwiększała ilość poliubikwitynowanej LDH. Nasze wyniki sugerują, że stres oksydacyjny indukuje nie tylko poliubikwitynację, ale także mono-ubikwitynację LDH-A, która może być zaangażowana w jej lizosomalną degradację podczas rozładunku.
|
Czy istnieje białko, które ulega zarówno mono-ubikwitynacji, jak i poli-ubikwitynacji?
|
Tak, istnieją pewne rzadkie przypadki, w których białko może być zarówno mono-ubikwitynowane, jak i poliubikwitynowane.
|
1,611
|
Białko wiążące wapń bogate w histydynę (HRC) jest białkiem wiążącym Ca(2+) o wysokiej pojemności i niskim powinowactwie. białko wiążące Ca(2+), ulegające specyficznej ekspresji w mięśniach poprzecznie prążkowanych ssaków. W mięśniach szkieletowych i mięśniu sercowym królika, HRC wiąże się z błonami retikulum sarkoplazmatycznego (SR) za pośrednictwem triadyny, białka łączącego SR. Ostatnio, potencjalną rolę w niewydolności serca i arytmogenezie została przypisana HRC ze względu na jej aktywność jako regulator wychwytu SR Ca(2+) i uwalniania Ca(2+). HRC może odgrywać szczególnie istotną rolę w sercu konia, biorąc pod uwagę jego wolniejsze spoczynkowe serce częstość akcji serca (20-35 uderzeń/min) i dłuższy czas trwania potencjału czynnościowego (APD) (0,6-1,0 s) niż u innych ssaków. Wyniki tego badania wykazały po raz po raz pierwszy bezpośrednie dowody na to, że białko HRC w mięśniu sercowym koni było ulegało ekspresji w połączeniu z błonami SR i że aktywność transkrypcyjna HRC była trzykrotnie wyższa w komorach serca w porównaniu do przedsionków. Przewaga przewaga regulacji mRNA HRC w mięśniu sercowym komór była specyficzna dla końskiego serca. serca konia, ponieważ bardziej równomierny rozkład między przedsionkami i komorami był u zwierząt o podobnej wielkości ciała lub gatunku, takich jak bydło lub osły domowe. osły. --- CELE: Zbadanie, czy warianty genetyczne bogatego w histydynę białka wiążącego wapń (HRC) są związane z idiopatyczną kardiomiopatią rozstrzeniową (DCM) i jej progresją. (DCM) i jej postępem. METODY I WYNIKI: Przebadaliśmy 123 pacjentów z idiopatyczną DCM i 96 osób zdrowych osoby przez analizę polimorfizmu konformacji pojedynczej nici i bezpośrednie sekwencjonowanie sekwencjonowanie pod kątem wariantów genetycznych w HRC. Wykryto sześć polimorfizmów: Leu35Leu (A/G), Ser43Asn (G/A), Ser96Ala (T/G), Glu202_Glu203insGlu (-/GAG), Asp261del (GAT/-) i insercja 51 aminokwasów w ramce w His321. Analiza analiza ich częstotliwości nie wykazała żadnej istotnej korelacji z rozwojem DCM. rozwojem DCM. Jednak polimorfizm Ser96Ala wykazywał statystycznie istotną korelację z występowaniem DCM. statystycznie istotną korelację z występowaniem zagrażających życiu arytmii komorowych. arytmii komorowych. W okresie obserwacji wynoszącym 4,02 +/- 2,4 roku ryzyko wystąpienia komorowych zaburzeń rytmu arytmii komorowych było wyższe (HR, 9,620; 95% CI, 2,183-42,394; P = 0,003) u pacjentów z grupy Ala/Ala w porównaniu z pacjentami homozygotycznymi Ser/Ser. W analizie regresji Coxa, polimorfizm Ser96Ala był jedynym istotnym genetycznym predyktorem arytmogenezy. genetycznym predyktorem arytmogenezy u pacjentów z DCM (HR, 4,191; 95% CI, 0.838-20.967; P = 0.018). WNIOSEK: Wariant genetyczny Ser96Ala HRC jest związany z zagrażającymi życiu komorowymi zaburzeniami rytmu serca w idiopatycznej DCM i może służyć jako niezależnym predyktorem podatności na arytmogenezę w DCM. DCM. --- Dysfunkcja skurczowa i komorowe zaburzenia rytmu związane z niewydolnością serca niewydolnością serca zostały przypisane nieprawidłowemu cyklowi Ca(2+) w retikulum sarkoplazmatycznym (SR). cycling. Badanie junktyny (JCN) i bogatego w histydynę białka wiążącego Ca(2+) (HRC) nabiera szczególnego znaczenia, ponieważ wykazano, że białka te są krytycznymi regulatorami cyklu Ca(2+). W szczególności JCN jest białkiem błony SR białko, które jest częścią czwartorzędowej struktury uwalniania SR Ca(2+), która również obejmuje również receptor ryanodynowy, triadynę i kalsequestrin. Funkcjonalnie, JCN służy jako pomost między kalsekwestryną a kanałem uwalniania Ca(2+), receptorem ryanodynowym. HRC jest białkiem wiążącym Ca(2+) w świetle SR, o którym wiadomo, że wiązać się zarówno z triadyną, jak i sarkoplazmatyczną retikulum Ca (2+) -ATPazą, i może zatem pośredniczyć w przesłuchach między wychwytem i uwalnianiem SR Ca(2+). Rzeczywiście, dowody z modeli genetycznych JCN i HRC wskazują, że są one ważne w kardiofizjologii, ponieważ zmiany w tych białkach wpływają na obsługę SR Ca(2+) i funkcję serca. Ponadto, obniżenie poziomu JCN i HRC może przyczyniać się do Zaburzenia cyklu Ca(2+) objawiają się w niewydolnym sercu, gdzie poziomy ich białek są znacznie obniżone. są znacznie obniżone. Niniejszy przegląd analizuje rolę JCN i HRC w cyklu SR Ca(2+) i ich potencjalne znaczenie w niewydolności serca. --- TŁO: Białko wiążące wapń bogate w histydynę (HRC) znajduje się w świetle retikulum sarkoplazmatycznego (SR), które wiąże się zarówno z triadyną (TRN), jak i SERCA wpływając na cykl Ca(2+) w SR. Przewlekła nadekspresja HRC, która może zaburzać wewnątrzkomórkową homeostazę Ca(2+) jest zaangażowana w patogenezę przerostu mięśnia sercowego. przerostu mięśnia sercowego. Ablacja HRC wykazała względnie normalne fenotypy w warunkach w warunkach podstawowych, ale wykazywała znacznie zwiększoną podatność na przerost serca indukowany izoproterenolem. W niniejszym badaniu scharakteryzowaliśmy funkcje HRC związane z cyklem Ca(2+) i patogenezą przerostu serca przy użyciu z wykorzystaniem siRNA in vitro i adenowirusów (AAV) in vivo. (AAV) za pośrednictwem systemów knock-down (KD), odpowiednio. METODOLOGIA/GŁÓWNE ODKRYCIA: System HRC-KD za pośrednictwem AAV zastosowano z lub bez mysiego modelu C57BL/6 niewydolności serca wywołanej zwężeniem aorty poprzecznej serca (TAC-FH) w celu zbadania, czy HRC-KD może poprawić czynność serca w niewydolności serca (FH). Początkowo spodziewaliśmy się, że HRC-KD może wywołać regenerację serca w niewydolności serca (FH), ponieważ wcześniej zaprojektowane siRNA za pośrednictwem HRC-KD zwiększyło cyklizację Ca(2+) i zwiększyło aktywność RyR2 i SERCA2 bez zmiany obciążenia SR Ca(2+) w komórkach komorowych noworodków szczurów (NRVCs) i komórkach HL-1. HL-1. Jednak HRC-KD za pośrednictwem AAV9 w TAC-FH było związane z zmniejszonym skracaniem frakcji i zwiększonym włóknieniem serca w porównaniu z kontrolą. Stwierdziliśmy, że fosfo-RyR2, fosfo-CaMKII, fosfo-p38 MAPK i fosfo-PLB były znacząco zwiększone przez HRC-KD w TAC-FH. Znacząco Zwiększony poziom rozszczepionej kaspazy-3, markera śmierci komórek serca, został również markera śmierci komórek serca, co jest zgodne z wynikami testu TUNEL. WNIOSKI/ZNACZENIE: Zwiększony wyciek Ca(2+) i stężenie cytozolowego Ca(2+) stężenie spowodowane częściowym KD HRC może zwiększyć aktywność CaMKII i fosforylację p38 MAPK, powodując szlak śmierci mitochondrialnej obserwowany w TAC-FH. Nasze wyniki przedstawiają dowody na to, że obniżenie poziomu HRC może pogorszyć czynność serca w TAC-FH poprzez zaburzony cykl Ca(2+) za pośrednictwem SR cycling. --- TŁO: Ludzki wariant genetyczny (Ser96Ala) w siateczce sarkoplazmatycznej (SR) bogatym w histydynę białku wiążącym Ca(2+) (HRC) został powiązany z komorową arytmią i nagłą śmiercią w kardiomiopatii rozstrzeniowej. arytmią komorową i nagłą śmiercią w kardiomiopatii rozstrzeniowej. Jednakże, dokładne mechanizmy wpływające na funkcję SR i prowadzące do arytmii pozostają nieuchwytne. METODY I WYNIKI: Wygenerowaliśmy transgeniczne myszy z ekspresją specyficzną dla serca ekspresją ludzkiego Ala96 HRC lub Ser96 HRC w zerowym tle, aby ocenić funkcji przy braku endogennego białka. Ala96 HRC zmniejszyła (25% do 30%) kurczliwość kardiomiocytów i kinetykę Ca2+ w porównaniu z Ser96 HRC przy braku przy braku jakichkolwiek nieprawidłowości strukturalnych lub histologicznych. Ponadto częstotliwość fal Ca2+ była znacznie wyższa (10-krotnie), chociaż obciążenie SR Ca2+ było zmniejszone (o 27%) w komórkach Ala96 HRC. Podstawowe mechanizmy obejmowały zmniejszona interakcja Ala96 HRC z triadyną, wpływająca na stabilność receptora ryanodyny (RyR). Rzeczywiście, prawdopodobieństwo otwarcia RyR, oceniane za pomocą wiązania wiązania ryanodyny, było znacząco zwiększone. Odpowiednio, warunki stresowe (5 Hz plus izoproterenol) indukowały skurcze następcze (65% w Ala96 w porównaniu z 12% w Ser96) i opóźnione afterdepolaryzacje (70% w Ala96 w porównaniu do 20% w Ser96). Zwiększonemu zwiększonemu wyciekowi SR Ca2+ towarzyszyła hiperfosforylacja (1,6-krotna) RyR w Ser2814 przez kinazę białkową II zależną od kalmoduliny. Odpowiednio, włączenie inhibitora kinazy białkowej II zależnej od kalmoduliny KN93 zapobiegało fosforylacji Ser2814 fosforylacji i częściowo odwróciło wzrost częstotliwości iskier Ca2+ i produkcji fal. produkcji fal. Równoległe badania in vivo ujawniły ektopię komorową na krótkotrwałej prowokacji izoproterenolem i zwiększoną (4-krotnie) skłonność do arytmii, w tym nieutrwalonego częstoskurczu komorowego, po zawale mięśnia sercowego w Ala96 HR po zawale mięśnia sercowego u myszy Ala96 HRC. WNIOSKI: Odkrycia te sugerują, że nieprawidłowe uwalnianie SR Ca2+ i zwiększona podatność na opóźnione następcze depolaryzacje leżą u podstaw wyzwalanej arytmii u ludzkich nosicieli Ala96 HRC.
|
Czy białko wiążące wapń bogate w histydynę (HRC) jest związane z arytmią i chorobami serca?
|
Białko wiążące wapń bogate w histydynę (HRC) jest białkiem wiążącym Ca(2+) o wysokiej pojemności i niskim powinowactwie, które może odgrywać potencjalną rolę w niewydolności serca i arytmogenezie ze względu na jego aktywność jako regulatora wychwytu SR Ca(2+) i uwalniania Ca(2+). Ponadto myszy HRC null wykazywały znacznie przesadną odpowiedź na indukcję przerostu serca izoproterenolem w porównaniu z ich miotami typu dzikiego. Ludzki wariant genetyczny (Ser96Ala) w HRC został powiązany z arytmią komorową i nagłą śmiercią w kardiomiopatii rozstrzeniowej.
|
1,612
|
Porównawczą analizę biochemiczną przeprowadzono przy użyciu rekombinowanego ludzkiego białka Chk2 (kinaza punktu kontrolnego 2) wyrażonej w bakteriach i komórkach owadzich. Odfosforylowana, nieaktywna, rekombinowana ludzka Chk2 może być reaktywowana w sposób sposób zależny od stężenia. Pomimo różnych, zależnych od czasu kinetyki autofosforylacji poprzez monitorowanie fosforylacji reszt aminokwasowych reszt aminokwasowych T68, S19, S33/35, T432, w Chk2 typu dzikiego i mutantach Chk2 (T68A, T68D i Q69E) dały identyczne specyficzne aktywności. Jednak po filtracji żelowej Chk2 wildtype i mutantów, tylko Chk2 wildtype i mutant T68D prowadziły do tworzenia "czystego" dimeru; pozbawiony fosforylacji dziki typ Chk2 eluował jako monomer. Transfekcja komórek HEK293 dziką odmianą Chk2 i mutantami Chk2 w nieobecności lub obecności uszkodzeń DNA nieobecności lub obecności uszkodzenia DNA wykazała znaczącą fosforylację T68 już w nieobecności odczynników uszkadzających DNA. Po uszkodzeniu DNA zaobserwowano fosforylację zaobserwowano fosforylację dodatkowych miejsc Chk2 (S19, S33/35). Porównanie komórek ATM+/+ i ATM-/- w odniesieniu do fosforylacji reszt T68, S19, S33/35 w przypadku i obecności uszkodzenia DNA wykazało we wszystkich przypadkach fosforylację T68, chociaż intensywność sygnału wzrosła około trzykrotnie po uszkodzeniu DNA. Masa analizy spektrometryczne ludzkiej rekombinowanej Chk2 izolowanej z bakterii i komórek owadzich komórek owadzich wykazały wyraźne różnice. Liczba fosforylowanych reszt w ludzkim rekombinowanym Chk2 wyizolowanym z bakterii wynosiła 16, podczas gdy w przypadku rekombinowanego ludzkiego Chk2 z komórek owadzich wynosiła 8. Z wyjątkiem fosforylowanego aminokwasu T378, który był fosforylowany w komórkach owadzich. aminokwasu T378, którego nie znaleziono w Chk2 wyizolowanym z bakterii, wszystkie inne fosforylowane reszty zidentyfikowane w ludzkim Chk2 z komórek owadzich były obecne również w Chk2 z bakterii.
|
Jakie są główne wewnątrzcząsteczkowe miejsca fosforylacji ludzkiego Chk2 zaangażowane w kontrolę cyklu komórkowego?
|
Główne miejsca fosforylacji ludzkiego Chk2 zaangażowane w kontrolę cyklu komórkowego to T68, S19 i S33/35.
|
1,613
|
TŁO I CELE: Pacjenci z celiakią (CD) często skarżą się na objawy zgodne z chorobą refluksową przełyku (GERD). Naszym celem była ocena częstość występowania objawów GERD w momencie rozpoznania i określenie wpływu diety bezglutenowej (GFD). METODY: Oceniliśmy 133 dorosłych pacjentów z CD w momencie rozpoznania i 70 zdrowych osób z grupy i 70 zdrowych osób z grupy kontrolnej. Pięćdziesięciu trzech pacjentów wypełniało kwestionariusze co 3 miesiące podczas w ciągu pierwszego roku i ponad 4 lata po postawieniu diagnozy. Objawy GERD zostały oceniano za pomocą podwymiaru skali oceny objawów żołądkowo-jelitowych dla domen zgaga i niedomykalność. WYNIKI: W momencie diagnozy pacjenci z celiakią mieli znacznie wyższy średni wynik objawów refluksu niż osoby zdrowe (P < .001). Na początku badania 30,1% pacjentów z CD miało umiarkowany lub ciężki GERD (wynik> 3) w porównaniu z 5,7% osób z grupy kontrolnej (P < .01). Umiarkowane do ciężkich objawy były istotnie związane z klasycznym klasyczną postacią kliniczną CD (35,0%) w porównaniu z przypadkami nietypowymi/cichymi (15,2%; P < .03). Szybką poprawę wykazano po 3 miesiącach od początkowego leczenia GFD (P < .0001) z wynikami refluksu porównywalnymi ze zdrowymi kontrolami od tego punktu od tego punktu czasowego. WNIOSKI: Objawy GERD są powszechne u klasycznie objawowych, nieleczonych pacjentów z CD pacjentów. GFD wiąże się z szybką i trwałą poprawą objawów refluksu, która przypomina objawów refluksu, która przypomina zdrową populację. --- Celiakia (CD) może często wiązać się z różnymi zaburzeniami motorycznymi wpływającymi na różne odcinki przewodu pokarmowego, w tym przełyk. przełyk. Chociaż nie zostało to powszechnie zgłoszone, niektóre dostępne wskazują, że u dzieci i dorosłych pacjentów z celiakią może występować przełyku i objawy związane z chorobą refluksową przełyku w porównaniu z pacjentami bez celiakii. w porównaniu do pacjentów bez celiakii. Ponadto, kilka opublikowanych badań konsekwentnie wykazywały skuteczność diety bezglutenowej w szybkim kontrolowaniu objawów przełykowych i zapobieganiu ich nawrotom. Ponieważ udział glutenu w objawach przełykowych CD wydaje się oczywisty, jego mechanizmy intymne mechanizmy nie zostały jeszcze wyjaśnione i zaproponowano kilka hipotez. hipotez, w tym specyficzne zmiany immunologiczne charakteryzujące CD, zmniejszenie zmniejszenie wchłaniania składników odżywczych determinujące dotarcie nienaruszonego glutenu do glutenu do dystalnych odcinków przewodu pokarmowego, a także różne zaburzenia w funkcjonowaniu hormonów i hormonów i peptydów przewodu pokarmowego. Ostatnie badania zasugerowały istnienie możliwego związku między CD a eozynofilowym zapaleniem przełyku, który powinien zostać dogłębniej zbadany.
|
Jaki jest związek między chorobą refluksową przełyku a glutenem?
|
Objawy refluksu żołądkowo-przełykowego są powszechne u klasycznie objawowych, nieleczonych pacjentów z CD. GFD wiąże się z szybką i trwałą poprawą objawów refluksu, która przypomina zdrową populację.
Nietolerancja pokarmowa jest częstą dolegliwością wśród pacjentów z czynnościowymi zaburzeniami żołądkowo-jelitowymi (FGID), w tym z zespołem jelita drażliwego (IBS), dyspepsją czynnościową, a także chorobą refluksową przełyku. Istnieje duże zainteresowanie rolą głównego białka dietetycznego, glutenu, w wywoływaniu objawów... kilka opublikowanych badań konsekwentnie wykazało skuteczność diety bezglutenowej w szybkim kontrolowaniu objawów przełyku i zapobieganiu ich nawrotom.
|
1,614
|
WPROWADZENIE: Dysfunkcja synaptyczna i degeneracja są centralnymi zdarzeniami w patofizjologii choroby Alzheimera (AD). patofizjologii choroby Alzheimera (AD), które, jak się uważa, występują na wczesnym etapie rozwoju choroby. progresji choroby. Patologię synaptyczną można badać poprzez badanie biomarkerów białkowych biomarkerów specyficznych dla różnych elementów synaptycznych. Niedawno wykazaliśmy, że białko dendrytyczne neurogranina (Ng), w tym endogenny peptyd Ng 48 do 76 (Ng48-76), jest znacznie zwiększone w płynie mózgowo-rdzeniowym (CSF) w AD i że Ng48-76 jest dominującym peptydem w ludzkiej tkance mózgowej. Celem tego badania było scharakteryzowanie Ng w osoczu i płynie mózgowo-rdzeniowym za pomocą spektrometrii mas i zbadanie wydajności Ng w osoczu jako biomarkera AD. METODY: Sparowane próbki osocza i płynu mózgowo-rdzeniowego od pacjentów z AD (n = 25) i zdrowe kontrole (n = 20) analizowano równolegle przy użyciu testu immunologicznego opracowanego we własnym zakresie na platformie Meso Scale Discovery i hybrydowej immunoaffinity-mass spectrometry (HI-MS). Drugi materiał osocza od pacjentów z AD (n = 13) i zdrowych kontroli (n = 17) był również analizowany za pomocą HI-MS. Do identyfikacji endogennych peptydów Ng w osoczu wykorzystano spektrometrię mas o wysokiej rozdzielczości. peptydów Ng w osoczu. WYNIKI: Ng w ludzkim osoczu występuje jako kilka endogennych peptydów. Spośród 16 zidentyfikowanych endogennych peptydów Ng, siedem było unikalnych dla osocza i nie było wykrywalne w płynie mózgowo-rdzeniowym. Jednak Ng48-76 nie był obecny w osoczu. CSF Ng był znacznie zwiększony w AD w porównaniu z grupą kontrolną (P < 0,0001), podczas gdy poziomy Ng w osoczu były podobne między grupami w obu badaniach. Poziomy Ng w osoczu i CSF Ng nie wykazywały korelacji. CSF Ng był stabilny podczas przechowywania w temperaturze -20 ° C przez do 2 dni i nie wykryto wytwarzania peptydów de novo. WNIOSKI: Po raz pierwszy, zgodnie z naszą wiedzą, zidentyfikowaliśmy kilka endogennych peptydów Ng w ludzkim osoczu. Zgodnie z wcześniejszymi badaniami wykazać, że Ng w płynie mózgowo-rdzeniowym jest znacznie zwiększone w AD w porównaniu ze zdrowymi zdrowymi. Pochodzenie Ng w osoczu i jego możliwe zastosowanie jako biomarkera wymaga dalszych badań. być dalej badane. Wyniki sugerują, że CSF Ng, w szczególności Ng48-76, może odzwierciedlać procesy neurodegeneracyjne w mózgu, wskazując na rolę Ng jako potencjalnego nowego biomarkera klinicznego dla funkcji synaptycznej w AD. --- Wieloczynnikowe przyczyny wpływające na ryzyko rozwoju sporadycznych postaci choroby Alzheimera (AD) pozostają do tej pory słabo poznane. Badania epidemiologiczne u ludzi i badania na gryzoniach sugerują, że niedoczynność tarczycy może mieć uczestniczyć w etiologii choroby Alzheimera. Niedawno donieśliśmy, że niedoczynność tarczycy niedoczynność tarczycy u szczurów sprzyja produkcji peptydu β-amyloidowego w hipokampie. Tutaj, stosując ten sam model niedoczynności tarczycy z cząsteczką przeciwtarczycową propythiouracyl (PTU), dalej badaliśmy cechy związane z AD, dysfunkcje mechanizmy sygnalizacji komórkowej oraz zależne od hipokampa uczenie się i pamięć. In vivo MRI ujawniło postępujący spadek objętości mózgu szczurów leczonych PTU. W hipokampie, niedoczynność tarczycy spowodowała hiperfosforylację tau i wzrost kilku cytokin prozapalnych. Modyfikacje te były związane z upośledzoną pamięcią przestrzenną i zmniejszoną ekspresją hipokampa cząsteczek sygnałowych ważnych dla plastyczności synaptycznej i pamięci, w tym neurogranina, CaMKII, ERK, GSK3β, CREB i ekspresja czynnika transkrypcyjnego EGR1/Zif268. czynnika transkrypcyjnego EGR1/Zif268. Dane te wzmacniają pogląd, że niedoczynność tarczycy stanowi ważny czynnik wpływający na ryzyko rozwoju sporadycznych postaci AD. AD. --- Patologia synaptyczna występuje na wczesnym etapie rozwoju choroby Alzheimera (AD), a biomarkery uszkodzenia synaptycznego w płynie mózgowo-rdzeniowym mogą być zmienione na wczesnym etapie procesu chorobowego. procesu chorobowego. W niniejszym badaniu zbadaliśmy poziomy płynu mózgowo-rdzeniowego białka postsynaptycznego neurograniny u pacjentów z łagodnymi zaburzeniami poznawczymi (MCI) lub AD i osób z grupy kontrolnej. Niski poziom neurograniny w płynie mózgowo-rdzeniowym wymagał wzbogacenia przez immunoprecypitację przed spektrometrią masową identyfikacją i półilościową analizą immunoblot. Względna ilościowa ujawniła znaczny wzrost neurograniny w grupie AD w porównaniu z grupą kontrolną, podczas gdy grupa MCI nie różniła się statystycznie od ani od grupy kontrolnej, ani od grupy AD. Stężenia biomarkerów AD T-tau, P-tau(181) i Aβ(42) były znacząco zmienione w grupach kontrolnych i MCI w porównaniu z grupą AD, ale nie stwierdzono istotnych różnic między grupą grupą MCI a grupą kontrolną dla tych trzech biomarkerów. Niemniej jednak trend w kierunku wzrostu poziomów neurograniny, T-tau i P-tau(181) w płynie mózgowo-rdzeniowym z MCI. płynie mózgowo-rdzeniowym pacjentów z MCI w porównaniu z grupą kontrolną. Podwyższone poziomy neurograniny w grupach MCI i AD może odzwierciedlać degenerację synaptyczną. Wyniki te razem sugerują, że neurogranina w płynie mózgowo-rdzeniowym może być cenna wraz z ustalonymi biomarkerami AD we wczesnej diagnozie AD i gwarantuje dalsze badania w celu określenia wartości diagnostycznej neurograniny. neurograniny.
|
Jaka jest rola neurograniny u pacjentów z chorobą Alzheimera?
|
Białko dendrytyczne neurogranina jest znacznie zwiększone w płynie mózgowo-rdzeniowym u pacjentów z chorobą Alzheimera. Neurogranina może odzwierciedlać procesy neurodegeneracyjne w mózgu, wskazując na rolę neurograniny jako potencjalnego nowego biomarkera klinicznego degeneracji synaptycznej w chorobie Alzheimera.
Neurogranina jest ważna dla plastyczności synaptycznej i pamięci.
|
1,615
|
Prezentacje dotyczące raka jajnika na spotkaniu ASCO w 2000 r. nie przyniosły żadnych większych zmian w leczeniu kobiet z nabłonkowym rakiem jajnika. Podczas tegorocznego spotkania nacisk położono na potencjalne włączenie leków takich jak takich jak topotekan, oksaliplatyna, doksyl i gemcytabina do początkowych strategii leczenia strategii leczenia kobiet z zaawansowanym rakiem jajnika. Badania te obejmowały wprowadzenie kilku aktywnych i tolerowanych schematów, które są potencjalnie warte bezpośredniego porównania z kombinacją karboplatyny i paklitakselu. kombinacji. W przypadku kobiet z nawracającym lub przetrwałym rakiem jajnika większy nacisk na badania fazy III bezpośrednio porównujące różne strategie chemioterapii w leczeniu kobiet z nawracającą chorobą. Obejmowało to w porównaniu z dwulekowymi schematami ratunkowymi, alternatywnymi schematami ratunkowymi i bezpośrednie porównanie środków aktywnych w chorobie opornej na taksany i platynę. opornych na taksany i platynę. Na koniec przedstawiono kilka wczesnych badań nad nowymi strategii niechemoterapeutycznych. --- Ocena aktywności gemcytabiny i docetakselu u pacjentek z nawrotowym rakiem jajnika. raka jajnika. METODY: Pacjentki z chorobą oporną na platynę i uprzednio leczone leczenie docetakselem w dniu 1 i gemcytabiną w dniach 1 i 8, powtarzane co trzy tygodnie. i 8, powtarzane co trzy tygodnie. WYNIKI: Do badania włączono dwadzieścia pacjentek z trzymiesięczną przerwą wolną od platyny. włączonych do badania. Ogólny odsetek odpowiedzi wyniósł 25%. Leczenie wiązało się z znaczącą mielosupresją. WNIOSKI: U pacjentów opornych na chemioterapię schemat ten wykazywał zachęcającą aktywność. Nadmierna mielosupresja doprowadziła do wczesnego zamknięcia leczenia. Można było temu zapobiec przez podanie docetakselu w dniu 8 (zamiast w dniu 1) i profilaktyczne stosowanie G-CSF. profilaktyczne stosowanie G-CSF. --- Potrzebne są nowsze środki i kombinacje, aby poprawić obecne wyniki w leczeniu raka jajnika. leczeniu raka jajnika. Gemcytabina jest nowym lekiem, który wykazał stałą aktywność jako pojedynczy środek w leczeniu raka jajnika opornego na platynę oraz korzystny profil toksyczności. Ze względu na kliniczny i przedkliniczny synergizm z analogami platyny, gemcytabina została połączona z karboplatyną w leczeniu wrażliwych na platynę pacjentek z nawrotowym rakiem jajnika. nawrotowego raka jajnika. Dalsze łączenie gemcytabiny z innymi lekami, w tym z paklitakselem, w tym paklitakselu, jest również wykonalne i było aktywnie badane w celu gemcytabiny w leczeniu leczonych i nieleczonych pacjentek z rakiem jajnika. pacjentów z rakiem jajnika. --- Celem tego badania była ocena przeżycia wolnego od progresji, całkowitego (OS), odsetka odpowiedzi (RR) i korzyści klinicznych u pacjentek z nawrotowym rakiem jajnika raka jajnika leczonych gemcytabiną i karboplatyną oraz porównanie pacjentów opornych na platynę i wrażliwych na platynę. A retrospektywne badanie z wykorzystaniem dokumentacji medycznej pacjentek zdiagnozowanych i leczonych z powodu z powodu nawracającego nabłonkowego raka jajnika, raka jajowodu lub pierwotnego raka otrzewnej raka otrzewnej za pomocą gemcytabiny i karboplatyny w latach 2005-2012 w Tel Aviv Sourasky Medical Center. Schemat leczenia obejmował karboplatynę (pole pod krzywą=5) podawana w dniu 1 i gemcytabina 850 mg/m podawana w dniach 1 i 8 w 21-dniowym cyklu. Siedemdziesięciu pacjentów z medianą wieku 57 lat (zakres: 38-86 lat) zostało włączonych do badania. U większości pacjentów (94,3%) początkowo zdiagnozowano chorobę w stadium III-IV, a 44,3% miało chorobę choroba wrażliwa na platynę. Mediana przeżycia wolnego od progresji u u pacjentów wrażliwych na platynę wynosiła 6,3 miesiąca [95% przedział ufności (CI): 4,3-8,3] i 6,3 miesiąca (95% CI: 4,6-7,9) u pacjentów opornych na platynę. Mediana wynosiła 15,8 miesiąca (95% CI: 13,6-18,1) u pacjentów wrażliwych na platynę i 18,4 miesiąca (95% CI: 4,6-7,9) u pacjentów opornych na platynę. i 18,4 miesiąca (95% CI: 10,0-27,8) u pacjentów opornych na platynę. Pacjenci wrażliwi na platynę mieli RR 43,2%, a pacjenci oporni na platynę wynosił 39,1%. Korzyść kliniczna wyniosła 70,5% u pacjentów wrażliwych na platynę i 65,2% u pacjentów opornych na platynę. Ogólny profil bezpieczeństwa profil bezpieczeństwa. Gemcytabina i karboplatyna wykazują umiarkowaną toksyczność przy podobną skuteczność zarówno w nabłonkowym raku jajnika wrażliwym na platynę, jak i opornym na platynę. raka jajnika, co sugeruje odwrócenie oporności na platynę przez gemcytabinę. --- Leki antyangiogenne odegrały kluczową rolę w leczeniu raka jajnika w ostatnich latach. raka jajnika w ostatnich latach, ale potencjalne korzyści endostatyny były w dużej mierze niezbadane. W niniejszym retrospektywnym badaniu oceniono jej skuteczność i toksyczność w dwóch kohortach pacjentek z opornym na platynę nawrotowym rakiem jajnika. Jedna kohorta otrzymywała gemcytabinę plus endostatyna (rh-endostatyna), a druga kohorta otrzymywała gemcytabinę plus endostatyna (rh-endostatyna). kohorta otrzymywała sam schemat gemcytabiny, z łączną liczbą odpowiednio 31 i 27 pacjentek, odpowiednio. Głównymi punktami końcowymi były wskaźnik kontroli choroby (DCR), PFS, przeżycie całkowite (OS) i bezpieczeństwo. przeżycie całkowite (OS) i bezpieczeństwo. Stwierdzono statystycznie istotne różnice w DCR (70,9% vs. 40,7%; P = 0,02) i PFS (6,3 miesiąca vs. 3,2 miesiąca, P = 0,001) między dwiema kohortami. Chociaż kohorta endostar również poprawiła medianę OS o 2,1 miesiąca, nie było statystycznie istotnej różnicy w porównaniu z kohortą gemcytabiną (12,5 miesiąca vs. 10,4 miesiąca, P = 0,201). Leczenie było dobrze tolerowane przez większość pacjentów, a toksyczność endostaru była nieistotna. Gemcytabina i endostar znacząco poprawiły rokowanie u pacjentek z platynoopornym u pacjentek z opornym na platynę nawrotowym rakiem jajnika, szczególnie u tych ze złośliwym wysiękiem. Schemat zawierający endostar jest zalecany w tym przypadku. zalecany. --- TŁO: Leczenie pacjentek z opornym na platynę/opornym na leczenie rakiem jajnika jest istotnym problemem. W tym badaniu ocenialiśmy skuteczność i tolerancję tolerancję połączenia gemcytabiny i pegylowanej liposomalnej pegylowaną liposomalną doksorubicyną (PLD) u pacjentek z opornym na platynę/opornym na leczenie rakiem jajnika. PACJENCI I METODY: Retrospektywnie oceniliśmy aktywność i toksyczność gemcytabiny i PLD u 35 pacjentek z nawrotowym rakiem jajnika opornym na platynę/nawrotowym rakiem jajnika, które były leczone i obserwowane w 7 ośrodkach w Turcji w okresie od grudnia 2005 r. do czerwca 2008 r. Pacjentki otrzymywały gemcytabinę w dawce 1000 mg/m(2) w dniach 1 i 8 oraz PLD w dawce 25 mg/m(2) w dniu 1 co 28 dni. dni. WYNIKI: Przeprowadzono łącznie 187 cykli (mediana, 6 cykli). Obiektywny odsetek obiektywnych odpowiedzi wyniósł 28,6% (1 pełna odpowiedź, 9 częściowych odpowiedzi). Dodatkowo u 16 pacjentów (45,7%) uzyskano stabilizację choroby. Mediana czas do progresji wynosił 6 miesięcy (95% przedział ufności, 4-8), a mediana całkowitego przeżycia wynosiła 17 miesięcy (95% przedział ufności, 12-22). Toksyczność hematologiczna stopnia 3-4 toksyczności hematologicznej były następujące: leukopenia (14,3%), neutropenia (8,6%) i niedokrwistość (2,9%), i niedokrwistość (2,9%). Zaobserwowano jeden epizod gorączki neutropenicznej (2,9%). Toksyczność niehematologiczna była dobrze tolerowana i łatwa do opanowania. nie zaobserwowano rumienia dłoniowo-podeszwowego (PPE) stopnia 3-4. WNIOSKI: Połączenie gemcytabiny i PLD jest skuteczną i tolerowaną opcją leczenia. skuteczną i tolerowaną opcją leczenia, z 74,3% wskaźnikiem kontroli choroby u pacjentek z opornym na platynę opornym/opornym na platynę rakiem jajnika. --- Wstęp: Obecna chemioterapia u pacjentek z rakiem jajnika opornym na platynę wykazała minimalną lub żadną poprawę przeżywalności. Pomimo braku Pomimo braku korzyści, w takich terapiach wykorzystywane są znaczne zasoby. Dlatego też Celem obecnego badania była ocena opłacalności chemioterapii ratunkowej chemioterapii ratunkowej u pacjentek z nabłonkowym rakiem jajnika opornym na platynę (EOC). METODY: Model analizy decyzyjnej ocenił hipotetyczną kohortę 4000 pacjentek z platynoopornym platynoopornych pacjentek z nawrotowym EOC. Przeanalizowano kilka strategii chemioterapii chemioterapii: 1) najlepsza opieka wspomagająca (BSC); 2) chemioterapia drugiej linii chemioterapia-monoterapia; 3) chemioterapia drugiego rzutu-terapia skojarzona; 4) chemioterapia trzeciego rzutu po progresji choroby po monoterapii drugiego rzutu; i 5) chemioterapia trzeciego rzutu po progresji choroby w terapii skojarzonej drugiego rzutu terapii skojarzonej. Analizy wrażliwości przeprowadzono dla wszystkich istotnych niepewności. WYNIKI: Biorąc pod uwagę wyłącznie koszty, BSC była jedyną ostatecznie opłacalną terapią dla pacjentek z platynoopornym nawrotowym rakiem jajnika, a monoterapia drugiej linii monoterapia była rozsądną opłacalną strategią z inkrementalnym współczynnikiem opłacalności (ICER) na poziomie 64 104 dolarów. Opłacalność wahała się od 4 065 dolarów za miesiąc przeżycia całkowitego (OS) dla BSC do 12 927 dolarów dla wcześniejszej terapii skojarzonej trzeciego rzutu. W porównaniu z BSC, monoterapia monoterapia przyniosła dodatkowe 3 miesiące OS, przy opłacalności wynoszącej 4 703 dolarów na miesiąc OS. Terapia skojarzona drugiej linii i terapie trzeciej linii terapie trzeciej linii wykazywały niekorzystny ICER. WNIOSKI: Obecna analiza decyzyjna miała na celu skłonienie do refleksji i zwrócenie uwagi na wysokie koszty kolejnej chemioterapii o ograniczonej skuteczności u pacjentów z nawrotowym EOC opornym na platynę. Chociaż rzeczywiste pacjenci mogą otrzymywać wiele linii chemioterapii, z perspektywy samych kosztów z perspektywy samych kosztów ten model wykorzystujący hipotetyczną kohortę wykazał, że najlepsza leczenie wspomagające było jedyną opłacalną strategią, a monoterapia drugiej linii monoterapia wydaje się być rozsądną, opłacalną strategią, biorąc pod uwagę obecne opcje chemioterapeutyczne. opcje chemioterapeutyczne. --- CELE: Optymalne leczenie kobiet z nawrotowym nabłonkowym rakiem jajnika raka jajnika ewoluuje. Celem niniejszego przeglądu jest przedstawienie przejścia od dubletów platynowych w kierunku kombinacji nieplatynowych i dokonanie przeglądu pojawiających się danych danych dotyczących terapii antyangiogennej w tej sytuacji. MATERIAŁY I METODY: Omówiono ostatnio opublikowane i przedstawione dane, a także trwające badania kliniczne. badania kliniczne. WYNIKI: Obecna praktyka kliniczna w dużej mierze harmonizuje z paradygmatem, który algorytm leczenia nawrotowego raka jajnika w oparciu o czas trwania ekspozycji bez platyny. czas trwania ekspozycji na lek wolny od platyny. W tym modelu pacjentki, u których przedostatnia przedostatnia ekspozycja na związki platyny (odstęp wolny od platyny [PFI]) jest dłuższy niż 6 miesięcy. miesięcy, zazwyczaj oferuje się lek platynowy lub dublet zawierający platynę; z krótszym odstępem są zwykle leczeni pojedynczym lekiem nieplatynowym. nieplatynowym. Opiera się to na prostym założeniu, że lepsze wyniki kliniczne będą lepsze wyniki kliniczne u osób uznanych za wrażliwe na platynę (PFI >6 miesięcy). Jednak na podstawie różnych badań klinicznych II i III fazy staje się jasne, że badań klinicznych II i III fazy, że skuteczność wielu nieplatynowych środków chemioterapeutycznych jest również wpływa również ten parametr (PFI). Rzeczywiście, chociaż ostateczne porównania leków nieplatynowych z nowymi lekami cytotoksycznymi, aktywność kliniczna tych związków może być zbliżona lub przewyższać tych związków może zbliżać się lub przewyższać aktywność leków platynowych. Chociaż przez klinicystów, dychotomia określająca terapię na podstawie PFI nie została formalnie zaakceptowana przez nie została formalnie zaakceptowana przez Amerykańską Agencję ds. etykietowania leków. Na przykład, podczas gdy połączenie gemcytabiny i gemcytabiną i karboplatyną jest obecnie zatwierdzone dla pacjentek z nawracającym rakiem jajnika wrażliwym na platynę. raka jajnika, tradycyjnie stosowane środki oporne na platynę (PFI <6 miesięcy) takie jak topotekan i pegylowana liposomalna doksorubicyna są również zatwierdzone przez Amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków jako pojedyncze leki u pacjentów wrażliwych na platynę. Ponadto, nieplatynowy dublet pegylowanej liposomalnej doksorubicyny i trabektedyny trabektedyna wykazały ostatnio porównywalną aktywność do kombinacji platyny wśród pacjentów z PFI dłuższym niż 6 miesięcy. W tym celu najbardziej najbardziej płodnym obszarem rozwoju terapii raka jajnika jest terapia biologicznie terapia ukierunkowana biologicznie, w szczególności inhibitory angiogenezy. Chociaż nie wiadomo czy aktywność kliniczna tych nowych środków będzie zgodna z dychotomią dychotomię wrażliwości na chemioterapię, jasne jest, że mają one potencjał do zwiększyć skuteczność, prawdopodobnie zarówno w tradycyjnie chemiowrażliwych, jak i i chemioopornych fenotypach. WNIOSKI: Termin "wrażliwy na platynę" powinien prawdopodobnie zostać zastąpiony terminem "wrażliwy na chemioterapię". wrażliwy na chemioterapię, zwłaszcza że nowe leki i kombinacje nieplatynowe są identyfikowane jako aktywne w tej grupie pacjentów. Podwójne terapie nieplatynowe są skuteczne w w leczeniu nawrotowej choroby wrażliwej na platynę, a dodanie środków antyangiogenez do tych kombinacji jest priorytetem badawczym. --- TŁO: Obecnie nie istnieje wyraźnie lepsza strategia leczenia nawrotowego, opornego na platynę raka jajnika. nawrotowego raka jajnika opornego na platynę. Przetestowaliśmy skuteczność i bezpieczeństwo gemcytabiny w skojarzeniu z oksaliplatyną (GEMOX) w wieloośrodkowym badaniu klinicznym fazy II w wieloośrodkowym badaniu klinicznym fazy II. METODY: Do badania włączono czterdzieści jeden pacjentek z nawrotowym, opornym na platynę rakiem jajnika. opornego na platynę. Przed przystąpieniem do badania wszystkie uczestniczki otrzymały co najmniej co najmniej jeden schemat leczenia oparty na platynie. Gemcytabinę podawano w dawce 1000 mg/m2 w postaci w postaci przedłużonego wlewu (100 min) w dniu 1, a oksaliplatynę w dawce 100 mg/m2 w 2. dniu we wlewie trwającym 2 godziny. Cykle powtarzano co dwa tygodnie. WYNIKI: Zaobserwowano ogólny odsetek odpowiedzi wynoszący 37% [95% przedział ufności (CI), 22,3-51,7]. Obiektywne odpowiedzi i stabilizacja choroby (korzyść kliniczna) kliniczna) wystąpiła u 78% pacjentów. Mediana przeżycia wolnego od progresji wynosiła 6,8 miesiąca (95% CI, 5,8-7,8), a mediana przeżycia całkowitego wynosiła 16,5 miesiąca (95% CI, 12,2-20,8). CI, 12,2-20,8). Mediana czasu do samoistnego ustąpienia objawów, które zostało opisane przez 22 z 27 pacjentów z objawami (81,5%), wynosił 4 tygodnie (zakres, 2-8). Neutropenia stopnia 4 neutropenię i neutropenię gorączkową zaobserwowano u 2 (5%) i 1 (2,5%) pacjentów, podczas gdy niedokrwistość stopnia 3. pacjentów, podczas gdy niedokrwistość stopnia 3 wystąpiła odpowiednio u 2 (5%) pacjentów. Najczęstszymi działaniami niepożądanymi dowolnego stopnia były objawy żołądkowo-jelitowe, zmęczenie i neutropenia. Dziewięciu pacjentów (22%) doświadczyło łagodnej reakcji alergicznej na oksaliplatynę, bez przerwania leczenia. WNIOSKI: W naszej kohorcie pacjentek z nawrotowym rakiem jajnika opornym na platynę GEMOX wykazał zachęcającą aktywność i możliwą do opanowania toksyczność. W okolicznościach wymagających szybkiej kontroli choroby, ten schemat skojarzony może może być szczególnie opłacalną opcją, zwłaszcza u pacjentek poddanych ciężkiej terapii wstępnej. --- CEL: Ocena działania przeciwnowotworowego i toksyczności gemcytabiny w połączeniu z chemioterapią platyną w nawrotowym nabłonkowym raku jajnika. METODY: Badanie II fazy gemcytabiny w skojarzeniu z chemioterapią platyną zostało przeprowadzono u 22 pacjentek z nawrotowym nabłonkowym rakiem jajnika. Mediana wieku pacjentek wynosił 50,5 roku. Siedem pacjentek było wrażliwych na platynę, a 15 pacjentek było opornych lub opornych na platynę. Wszystkie pacjentki otrzymywały gemcytabinę w skojarzeniu z chemioterapią karboplatyną lub oksaliplatyną. Odsetek odpowiedzi i toksyczność gemcytabiny w skojarzeniu z chemioterapią platyną. platyną. WYNIKI: Przeprowadzono łącznie 98 cykli chemioterapii opartej na gemcytabinie. Całkowity RR wynosił 36,4%, RR pacjentów wrażliwych na platynę wynosił 4/7 i pacjentów opornych i opornych na platynę wynosił 4/15. Szacowana mediana czas przeżycia wynosił 10,0 miesięcy (95% CI: 7,0-13,0) po rozpoczęciu gemcytabiny w połączeniu z chemioterapią platyną. Nie stwierdzono istotnej różnicy w między grupą oporną/oporną na platynę a grupą wrażliwą na platynę (P = 0,061). grupą wrażliwą na platynę (P = 0,061). Działania niepożądane gemcytabiny w skojarzeniu z chemioterapią platyną zaobserwowano u 81,8% pacjentów. Niedokrwistość stopnia II/III (54,5%) i neutropenia stopnia (54,5%) i neutropenia stopnia III/IV (54,5%) były najczęstszymi działaniami toksycznymi. Dziesięciu (45,5%) pacjentów musiało opóźnić cykle chemioterapii lub zmniejszyć dawkę leków chemioterapeutycznych z powodu ciężkich działań niepożądanych. Czternastu (63,6%) pacjentów otrzymało czynnik stymulujący tworzenie kolonii granulocytów w celu złagodzenia neutropenii, a 8 (36,4%) pacjentów otrzymało transfuzję składnika krwi w celu leczenia niedokrwistości lub trombocytopenii. trombocytopenii. Nie odnotowano żadnego zgonu związanego z leczeniem. WNIOSKI: Gemcytabina w skojarzeniu z chemioterapią platyną wydaje się być skuteczną i dobrze tolerowaną metodą leczenia nawrotowego nabłonkowego raka jajnika, w tym chorób opornych lub opornych na platynę.
|
Omówienie potencjalnej skuteczności gemcytabiny w leczeniu nawrotowego, platynoopornego nabłonkowego raka jajnika.
|
Gemcytabina jest nowym lekiem, który wykazał stałą aktywność jako pojedynczy lek w leczeniu raka jajnika opornego na platynę i korzystny profil toksyczności. Ze względu na kliniczny i przedkliniczny synergizm z analogami platyny, gemcytabina została połączona z karboplatyną jako przekonujące podejście w leczeniu wrażliwych na platynę pacjentek z nawracającym rakiem jajnika. Gemcytabina i doustny etopozyd o przedłużonym działaniu wykazały powtarzalną aktywność pojedynczego leku u pacjentek z rakiem jajnika opornym na platynę/paklitaksel. Połączenie karboplatyny i gemcytabiny skutkowało znacząco wyższym odsetkiem odpowiedzi i poprawą przeżycia wolnego od progresji w porównaniu z samą karboplatyną. Dwutygodniowy schemat gemcytabiny w połączeniu z PLD jest aktywnym i bezpiecznym schematem chemioterapii z akceptowalną i łatwą do opanowania toksycznością u kobiet z nawrotowym rakiem jajnika opornym na platynę. Pertuzumab może zwiększać aktywność gemcytabiny w leczeniu platynoopornego raka jajnika. Schemat gemcytabiny w połączeniu z ifosfamidem i antracykliną jest wykonalny, tolerowany i skuteczny u pacjentek z nawrotowym platynoopornym/opornym na leczenie nabłonkowym rakiem jajnika. Gemcytabina w połączeniu z endostarem znacząco poprawiła rokowanie u pacjentek z opornym na platynę nawrotowym rakiem jajnika, zwłaszcza u tych z wysiękiem złośliwym. Chociaż kohorta endostaru również poprawiła medianę OS o 2,1 miesiąca, nie było statystycznie istotnej różnicy w porównaniu z kohortą samej gemcytabiny w tym przypadku.
|
1,616
|
Leczenie nowym antagonistą wapnia izradypiną znacząco zmniejszyło rozkurczowe ciśnienie krwi do wartości poniżej 90 mm Hg u 64% z czternastu czarnoskórych pacjentów z czarnoskórych z łagodnym lub umiarkowanie ciężkim nadciśnieniem tętniczym pierwotnym. Zaobserwowano znaczące w echokardiograficznych pomiarach grubości i masy ścian lewej komory u tych pacjentów. i masy lewej komory u tych pacjentów. Zaobserwowano również wzrost frakcyjnego wskaźnika masy frakcyjnej lewej komory, frakcji skracania i frakcji wyrzutowej na 100 g masy lewej komory. i frakcji wyrzutowej na 100 g masy lewej komory oraz brak wskazań w zakresie średniego skrócenia obwodu. Zaobserwowano kolejne wskazanie poprawy wydolności lewej komory. Przy zmniejszonej masy lewej komory i rozkurczowego ciśnienia krwi, nastąpiło zmniejszenie stosunku szczytowego skurczowego naprężenia ściany do frakcyjnego skracania na 100 g masy lewej komory. masy lewej komory. Istniała istotna zależność między szczytowym skurczowym a wskaźnikiem frakcyjnego skracania na 100 g masy lewej komory. The kierunkowa zmiana po zmniejszeniu masy lewej komory za pomocą izradypiny wskazywała na poprawę funkcji lewej komory. Nastąpił wzrost grubości i masy i masy lewej komory zarówno u pacjentów niekontrolowanych izradypiną, jak i u pacjentów leczonych izradypiny w połączeniu z osobami leczonymi placebo (n = 10), jak i u osób leczonych placebo (n = 5) nastąpił wzrost grubości ścian. Zmiany te zmiany nastąpiły w ciągu pięciu tygodni. Nie zaobserwowano regresji do niższej średniej masy lewej komory lub grubości ścian podczas stosowania placebo. Nastąpiło zmniejszenie elektrokardiogramu (EKG) zmian ST-T niedokrwienia u tych pacjentów, u których rozkurczowym ciśnieniem krwi obniżonym do wartości poniżej 90 mm Hg. Monoterapia izradypiną była skutecznym lekiem przeciwnadciśnieniowym u osób rasy czarnej z nadciśnieniem tętniczym pierwotnym, powodując regresję grubości i masy ściany lewej komory oraz zwiększenie frakcji skracania na 100 g masy lewej komory. --- Etap peroksydacji w transformacji lipidów jest uważany za kluczowy w patogenezie miażdżycy. patogenezie miażdżycy. Antagoniści wapnia (CA) wydają się mieć działanie przeciwutleniające oprócz ich silnych właściwości wazorelaksacyjnych. W W niniejszym badaniu porównaliśmy skuteczność antyoksydacyjną CA (amlodypina, lacydypina, nifedypina, izradypina, diltiazem i semotiadil) w katalizowanym przez miedź utlenianiu katalizowanego miedzią utleniania lipoprotein o niskiej gęstości (LDL) z tym z glikowany(g)/glikooksydowany(go) LDL. Kwestia ta ma ogromne znaczenie, gdy rozważając potencjalne zastosowanie terapeutyczne leków przeciwutleniających w związanych z cukrzycą. Utlenianie natywnego LDL było hamowane najbardziej (>90%) przez lacydypinę i semotiadil w zakresie stężeń 10(-4)-10(-3) M. Stwierdziliśmy jednak dramatyczny spadek aktywności przeciwutleniającej w stosunku do g/goLDL w porównaniu do g/goLDL. wobec g/goLDL w porównaniu do natywnego LDL we wszystkich testowanych CA. Tylko lacydypina znacząco hamowała utlenianie g/goLDL za pośrednictwem miedzi w całym badanym zakresie stężeń (10(-5) M). zakresie stężeń (10(-5) M-10(-3) M). Prawdopodobnie wynikało to z zwiększonego potencjału autooksydacyjnego wprowadzonego przez wczesne i zaawansowane produkty końcowe glikacji produkty końcowe glikacji (AGE) do g/goLDL. Zauważyliśmy, że jednoczesna inkubacja LDL z 10(-3) M CA i 0,5 M glukozy w warunkach utleniających/nieutleniających częściowo lub w pełni przywracała zdolność antyoksydacyjną różnych CA do hamowania utleniania katalizowanego miedzią. późniejszego utleniania zmodyfikowanego LDL katalizowanego miedzią. Jest to wyraźne wskazanie, że CA hamują glikacyjne lub glikooksydacyjne zmiany LDL podczas poprzedzającego długoterminowego okresu glikacji. Pogląd, że zarówno zmiany oksydacyjne, jak i długotrwałe efekty glikacji zostały zredukowane przez CA zostały potwierdzone przez fluorescencję analiza, AGE-ELISA, kwantyfikacja peroksydacji lipidów i kwas tiobarbiturowy kwas tiobarbiturowy (TBARS). Najsilniejsze działanie antyoksydacyjne podczas długotrwałej glikacji LDL zaobserwowano w przypadku izradypina, lacydypina, nifedypina i semotiadil. Diltiazem był jedynym CA który nie mógł zapobiec tworzeniu się TBARS w LDL podczas długotrwałego okresu glikacji. glikacji. W przeciwieństwie do tego, tworzenie produktu Amadori, mierzone wytwarzaniem fruktozamin, nie było znacząco zmniejszone przez żaden z testowanych CA. Tak więc CA, podobnie jak inne przeciwutleniacze, znacznie opóźniają tworzenie AGE, podczas gdy początkowe reakcje glikacji, takie jak produkt Amadori reakcje glikacji, takie jak tworzenie produktu Amadori, są tylko słabo hamowane. --- Antagoniści kanału wapniowego (CCA) można podzielić na dihydropirydyny (np. amlodypina, felodypina, izradypina, lacydypina, nilwadypina, nifedypina, nikardypina itp, nilwadypina, nifedypina, nikardypina itp.), fenyloalkiloaminy (np. werapamil) i benzotiazepiny (np. diltiazem) zgodnie z ich strukturą chemiczną lub na leki pierwszej generacji (nifedypina, werapamil i diltiazem) i leki drugiej generacji (opracowane później pochodne dihydropirydyny). Leki CCA drugiej generacji charakteryzują się większą selektywnością dla kanałów wapniowych w komórkach mięśni gładkich naczyń niż mięśnia sercowego, dłuższym czasem działania i niewielką zmiennością stężenia w osoczu. w stężeniach w osoczu. Niewydolność serca charakteryzuje się zmniejszoną serca, co skutkuje niedostatecznym dostarczaniem tlenu do tkanek obwodowych. Chociaż towarzysząca aktywacja neurohormonalna, prowadząca do zwężenia naczyń krwionośnych i ciśnienia krwi, jest początkowo korzystna w zwiększaniu perfuzji tkanek perfuzji tkanek, długotrwała aktywacja jest szkodliwa, ponieważ zwiększa obciążenie następcze i dodatkowo zmniejsza pojemność minutową serca. Na poziomie miocytów, niewydolność serca niewydolność serca wiąże się ze zwiększonym wewnątrzkomórkowym poziomem wapnia, który upośledzają funkcję rozkurczową. Zmiany te wskazują, że CCA byłyby korzystne u pacjentów z niewydolnością serca. korzystne u pacjentów z niewydolnością serca. Odnotowano duże zainteresowanie i i rosnące doświadczenie w stosowaniu CCA u pacjentów z niewydolnością serca. Pomimo potencjalnie korzystnych efektów w początkowych małych badaniach, wyniki większych badań badań sugerują, że CCA może mieć szkodliwy wpływ na przeżycie i zdarzenia sercowo-naczyniowe. sercowo-naczyniowe. Jednak niekoniecznie musi to być efekt "klasy b CCA, ponieważ istnieje znaczna heterogeniczność w strukturze chemicznej poszczególnych środków. poszczególnych leków. Doświadczenie kliniczne z różnymi CCA u pacjentów z niewydolnością serca niewydolnością serca obejmuje badania, w których oceniano ich wpływ na parametry hemodynamiczne parametry hemodynamiczne, tolerancję wysiłku i symptomatologię. Jednak najbardziej istotne z randomizowanych badań klinicznych, w których oceniano śmiertelność jako pierwszorzędowy punkt końcowy. śmiertelność jako główny punkt końcowy. CCA pierwszej generacji mają bezpośrednie ujemne działanie inotropowe i nawet preparaty o przedłużonym uwalnianiu nie wykazały żadnego korzystnego wpływu na przeżywalność. W przypadku CCA drugiej generacji zaobserwowano pewne korzyści w zakresie parametrów hemodynamicznych parametry hemodynamiczne, ale nie zaobserwowano żadnego wpływu na przeżycie, samodzielnie lub w połączeniu z inhibitorami inhibitorami ACE. Warto zauważyć, że chociaż amlodypina miała neutralny wpływ na zachorowalność i śmiertelność w dużych, randomizowanych, kontrolowanych placebo badaniach u pacjentów z niewydolnością serca. pacjentów z niewydolnością serca, lek był dobrze tolerowany. Nie ma szczególnych CCA (pierwszej lub drugiej generacji) u pacjentów ze skurczową niewydolnością serca, samodzielnie lub w skojarzeniu z serca, samodzielnie lub w skojarzeniu z inhibitorami ACE, ale amlodypina może być w leczeniu nadciśnienia tętniczego lub choroby wieńcowej u pacjentów z niewydolnością serca. pacjentów z niewydolnością serca. --- Jak donoszono wcześniej, izradypina, antagonista Ca superset 2+ z klasy pochodnych dihydropirydyny pochodnej dihydropirydyny, powodowała regresję hiperplazji dziąseł u ludzi hiperplazji ludzkiego dziąsła, przeprowadzono eksperymenty w celu zbadania, czy czy izradypina hamuje wyłącznie proliferację hodowanych fibroblastów dziąseł. dziąsłowych. Normalne ludzkie komórki fibroblastów dziąsłowych Gin-1 zostały użyte do przetestowania wpływu tego leku. wpływ tego leku. Proliferacja fibroblastów w obecności izradypiny (10 mikroM) badano za pomocą odczynnika rozpuszczalnego w wodzie tetrazolium-1 (WST-1). Poziom podstawowego czynnika wzrostu fibroblastów (bFGF) w supernatancie supernatancie bezkomórkowym każdej studzienki określono za pomocą testu immunosorpcyjnego test immunosorpcyjny (ELISA). Produkcję kolagenu typu I oznaczono metodą za pomocą testu ELISA. Isradypina znacząco zwiększała proliferację komórek od drugiego dnia hodowli. drugiego dnia okresu hodowli. Ponadto, izradypina podnosiła poziom bFGF w pożywce hodowlanej. pożywce hodowlanej. To samo stężenie również znacząco zwiększyło produkcję kolagenu typu I. Podsumowując, byliśmy w stanie udowodnić, że izradypina powoduje proliferację hodowanych fibroblastów dziąseł, podobnie jak inni dihydropirydynowi antagoniści Ca superset 2+. Aby aby zapobiec przerostowi dziąseł, zaleca się bardzo ostrożne stosowanie izradypiny jako terapii. izradypiny w leczeniu nadciśnienia tętniczego i innych wskazań. --- Badanie obejmowało wpływ izradypiny (2,5 mg podawanej dwa razy dziennie przez 6 tygodni) na krążenie krwi w sercu i ważne zawodowo funkcje i cechy funkcje i cechy wśród 30 kierowców z łagodnym i umiarkowanym nadciśnieniem tętniczym (AH). nadciśnienie tętnicze (AH). Ciśnienie skurczowe i rozkurczowe wykazało wiarygodny spadek u wszystkich badanych z łagodnym AH i u 93,8% badanych z umiarkowanym AH. AH. Izradypina wykazała pozytywny wpływ na zmniejszenie reakcji nadciśnieniowych i subklinicznego niedokrwienia mięśnia sercowego. Izradypina wykazała statystycznie statystycznie istotną poprawę badanych parametrów psychofizjologicznych (szybkość utajonej i ruchowej reakcji wzrokowej, liczby błędów w wyborze koloru, dokładności w podążaniu za ruchomym obiektem). w podążaniu za ruchomym obiektem). Wszystko to pozwala rekomendować Isradipine (Lomir) jako skutecznej i bezpiecznej metody korygowania nadciśnienia tętniczego u kierowców. kierowców. --- Wiele dzieci z nadciśnieniem tętniczym, szczególnie z nowo rozpoznanym nadciśnieniem tętniczym związane z kłębuszkowym zapaleniem nerek, przeszczepem narządów lub innymi formami wtórnego nadciśnienia tętniczego, wymaga leczenia krótko działającymi lekami przeciwnadciśnieniowymi w celu szybkiego osiągnięcia kontroli ciśnienia krwi (BP). Podawaliśmy izradypinę, krótko działającego antagonistę wapnia drugiej generacji, 72 takim dzieciom. dzieci. Retrospektywne gromadzenie danych podjęto w celu określenia efektów leczenia izradypiną. leczenia izradypiną. Średni wiek dzieci leczonych izradypiną wynosił 74+/-55 miesięcy (średnia+/-SD). Prawie wszystkie z tych dzieci miały wtórne nadciśnienie tętnicze i były początkowo leczone jako pacjenci szpitalni z powodu nowo zdiagnozowanego nadciśnienia tętniczego. nowo zdiagnozowanego nadciśnienia tętniczego. Średnia dawka izradypiny wynosiła 0,36+/-0,17 mg/kg na dobę, przy czym bez znaczących różnic w dawce w zależności od wieku pacjenta. Isradypina była podawana trzy razy na dobę w większości przypadków, ale w 21% przypadków była podawana podawana cztery razy na dobę. W 62% przypadków zastosowano zawiesinę izradypiny. w 62% kursów leczenia. Kontrolę ciśnienia tętniczego uzyskano za pomocą samej izradypiny u 38 dzieci; pozostałe dzieci otrzymywały izradypinę w skojarzeniu z dodatkowymi lekami przeciwnadciśnieniowymi. lekami przeciwnadciśnieniowymi. Porównanie ciśnienia tętniczego przed leczeniem z ciśnieniem tętniczym uzyskanym 8+/-9 dni później wykazało znaczące obniżenie ciśnienia tętniczego podczas leczenia izradypiną, przy średnie obniżenie o 14+/-13 mmHg dla ciśnienia skurczowego i 13+/-15 mmHg dla ciśnienia rozkurczowego. BP. Nie stwierdzono wpływu leczenia izradypiną na częstość akcji serca. Działania niepożądane wystąpiły w 9,5% kursów leczenia i obejmowały ból głowy, zaczerwienienie, zawroty głowy i tachykardia. Wnioskujemy, że izradypina skutecznie obniża ciśnienie tętnicze u dzieci z wtórną postacią nadciśnienia tętniczego. Stosowanie zawiesiny izradypiny izradypiny pozwala niemowlętom i małym dzieciom być leczonym równie łatwo jak starsze dzieci. dzieci. --- Jednoroczne otwarte wieloośrodkowe badanie Isradipine Study (MIS) przeprowadzono w 7 ośrodkach w Czechosłowacji. Czechosłowacji obejmowało 144 pacjentów z łagodnym i umiarkowanym nadciśnieniem tętniczym. Isradypinę podawano w dawce 2,5 mg na dobę. Jeśli normalizacja rozkurczowego rozkurczowego (BP), dawkę zwiększano do 5 mg. Monoterapia izradypiną spowodowała normalizację rozkurczowego ciśnienia tętniczego u 44% pacjentów. Izradypinę (5 mg na dobę) łączono z bopindololem u pacjentów, u których u których sama izradypina nie normalizowała rozkurczowego ciśnienia tętniczego. Mieli oni wyższe średnie średnie skurczowe i rozkurczowe ciśnienie tętnicze, masę ciała, liczbę erytrocytów i płytek krwi na początku badania. na początku badania. Połączenie izradypiny z bopindololem normalizowało rozkurczowe ciśnienie tętnicze u 87% pacjentów pod koniec 48-tygodniowego leczenia. Tolerancja była doskonała u 82% pacjentów. Leczenie przerwano u 8% pacjentów, niepożądane były powodem u 2%, nieskuteczna terapia u 2% i słabe przestrzeganie zaleceń terapeutycznych u 4%. przestrzegania zaleceń terapeutycznych u 4%. Isradypina w monoterapii lub w skojarzeniu z bopindololem nie wywierała niekorzystnego wpływu na metaboliczne czynniki ryzyka choroby niedokrwiennej serca (stężenie cholesterolu metaboliczne czynniki ryzyka choroby niedokrwiennej serca (cholesterol, glikemia). --- Aby ocenić zmiany strukturalne i funkcjonalne lewej komory (LV), 45 pacjentów z nadciśnieniem tętniczym badano za pomocą echokardiografii po 2 tygodniach placebo i 6 miesiącach monoterapii izradypiną. Chociaż wielkość jamy LV nie uległa zmianie, grubość ściany LV zmniejszyła się dramatycznie (P < .0001), powodując znaczne zmniejszenie wskaźnika masy LV (z 158 g/m2 do 136 g/m2; P < .0001). Ponadto, Skrócenie frakcji LV (FS) nie zmieniło się (1,2%; P = NS), podczas gdy wskaźnik sercowy wzrósł (6,4%; P = .0007) z powodu umiarkowanej tachykardii, której towarzyszyło zmniejszenie całkowitego oporu obwodowego (-22,1%; P < .0001). Wielkość zmniejszenia masy LV była związana ze stopniem wzrostu FS (r = -0,70; P < .0001), co wskazuje na korzystną przebudowę LV. Można stwierdzić, że leczenie przeciwnadciśnieniowe izradypiną prowadzi do regresji przerostu LV bez pogorszenia funkcji pompy LV. --- Isradypina, 1,4-dihydropirydynowy antagonista kanału wapniowego, jest silnym lekiem rozszerzającym tętnice wieńcowe. wieńcowych, który zwiększa przepływ wieńcowy krwi z niewielkim wpływem na kurczliwość serca. na kurczliwość serca. Isradypina jest zatwierdzonym lekiem przeciwnadciśnieniowym, ale jej działanie przeciwdławicowe działanie przeciwdławicowe nie zostało dobrze udokumentowane. W tym kontrolowanym placebo, z podwójnie ślepą próbą i w grupach równoległych oceniano czas trwania efektów i bezpieczeństwo izradypiny w dawce 10 mg u mężczyzn z przewlekłą stabilną dławicą piersiową. dławicą piersiową. Siedemdziesięciu dwóch pacjentów doświadczających umiarkowanie ciężkiej dławicy piersiowej między 3 do 7,5 minuty podczas standardowego testu wysiłkowego Bruce'a otrzymywało placebo w sposób z pojedynczą ślepą próbą przez 8-14 dni. Sześćdziesięciu jeden z tych pacjentów miało powtarzalne wyniki testu wysiłkowego na bieżni w trzech kolejnych przypadkach i przeszło kolejne testy wysiłkowe po 3, 8 i 12 godzinach od podania placebo. Pacjenci następnie randomizowani (podwójnie ślepa próba) do placebo lub izradypiny w dawce 10 mg na dobę przez 2 tygodnie. Ograniczone do objawów testy wysiłkowe powtarzano przed podaniem dawki oraz po 3, 8, i 12 godzin po podaniu dawki o godzinie 08:00. Czas trwania ćwiczeń zwiększył się znacząco od wartości wyjściowej (ostatni test kwalifikacyjny podczas pojedynczo ślepej próby placebo, tj. 08:00 przed podaniem dawki podczas wizyty 4) w grupie izradypiny w porównaniu z grupą placebo przed podaniem dawki o godzinie 0800 (tj. 12 godzin po podaniu dawki o godzinie 2000) o 51 vs. 18 sekund, p = 0,04; oraz po podaniu dawki o godzinie 0800 po 3 godzinach o 78 vs. 29 sekund, p = 0,005; a po 8 godzinach o 54 vs. 18 sekund, p = 0,04. Podobnie, istotność istotność statystyczną osiągnięto, gdy dane dotyczące ćwiczeń analizowano przy użyciu wizyty 4 (terapia placebo z pojedynczą ślepą próbą) odpowiednich punktów czasowych jako wartości wyjściowej. W 12 12 godzin po podaniu dawki o godzinie 08:00 tolerancja wysiłku nie zwiększyła się istotnie znacząco po podaniu izradypiny w porównaniu z placebo. Czas do obniżenia odcinka ST o 1 mm zwiększył się istotnie po podaniu izradypiny 3 godziny po podaniu dawki o godzinie 0800 w porównaniu z placebo (87 vs. 7 sekund, p < 0,01), ale nie w punktach czasowych 0, 8 lub 12 godzin po podaniu izradypiny. 12 godzinach po podaniu dawki, niezależnie od zastosowanej wartości wyjściowej. Leczenie izradypiną nie miała wpływu na podwójny iloczyn szybkości i ciśnienia. Istotna korelacja korelacja między średnim wzrostem całkowitego czasu ćwiczeń a średnim stężeniem izradypiny w osoczu. a średnim stężeniem izradypiny w osoczu (p = 0,0295). Podczas podwójnie ślepej próby zdarzeń niepożądanych związanych z lekiem doświadczyło czterech pacjentów w grupie izradypiny i dwóch pacjentów w grupie placebo. U żadnego z pacjentów powikłań niedokrwiennych podczas badania.(ABSTRAKT SKRÓCONY DO 400 SŁÓW) SŁÓW) --- TŁO: Nadciśnienie tętnicze często występuje po operacjach kardiochirurgicznych i wymaga terapii, aby zapobiec potencjalnie szkodliwym skutkom. METODY I WYNIKI: Po operacji pomostowania tętnic wieńcowych (CABG), 177 pacjentów z podwyższonym ciśnieniem krwi > lub = 90 mm Hg podczas początkowego 6-godzinnego okresu pooperacyjnego okres pooperacyjny wybrano do tego losowego, zaślepionego, równoległego badania, aby dożylnych wlewów izradypiny (n = 90) lub nitroprusydku sodu (n = 90). nitroprusydku sodu (n = 87). Isradypina spowodowała statystycznie istotny spadek średniego ciśnienia tętniczego (MAP, delta-23 mmHg) podczas 90-minutowego okresu leczenia. leczenia. Docelowe MAP (< lub = 85 mmHg lub spadek o 10 mmHg, jeśli wyjściowe MAP wynosiło między 90 a 95 mmHg) osiągnięto u 94% pacjentów 30 minut po infuzji izradypiny (całkowita średnia dawka, 411 mikrogramów); docelowe MAP osiągnięto u 75% pacjentów leczonych nitroprusydkiem (całkowita średnia dawka 1708 mikrogramów). mikrogramów). Średni czas do kontroli MAP wynosił 18 minut dla izradypiny w porównaniu z z 24 minutami dla nitroprusydku. Globalna płynność kontroli MAP była oceniana w skali od 0 (brak kontroli) do 5 (doskonała). Około 76% pacjentów leczonych izradypiną otrzymało ocenę > lub = 3 (średni wynik, 3,5); 40% pacjentów leczonych nitroprusydkiem sodu uzyskało wynik > lub = 3 (średni wynik, 2,0). wynik, 2,0). Zarówno izradypina, jak i nitroprusydek powodowały statystycznie statystycznie istotne obniżenie skurczowego i rozkurczowego ciśnienia krwi, zmniejszenie systemowego oporu naczyniowego oraz wzrost częstości akcji serca, wskaźnika sercowego i wskaźnika objętości wskaźnika objętości wyrzutowej. Isradypina nie powodowała istotnego obniżenia ciśnienia zaklinowania tętnicy płucnej. tętnicy płucnej w porównaniu z nitroprusydkiem. WNIOSKI: Izradypina podawana dożylnie była skuteczna i dobrze tolerowana u pacjentów z nadciśnieniem tętniczym po CABG i oferuje dodatkową opcję terapeutyczną w leczeniu pacjentów po operacji kardiochirurgicznej. leczenia pacjentów po zabiegach kardiochirurgicznych. --- Są to wstępne dane z otwartego wieloośrodkowego badania nad leczeniem przeciwnadciśnieniowym izradypiną w monoterapii (dawka, 4,55 +/- 0,56 mg dwa razy na dobę; n = 11) lub izradypiną (7,5 +/- 0,63 mg dwa razy na dobę) w skojarzeniu z bopindololem (1,16 +/- 0,12 mg raz na dobę; n = 30) podawanymi przez 3 lata pacjentom z nadciśnieniem tętniczym pierwotnym (klasyfikacja WHO I lub II). Ciśnienie krwi było znacząco obniżone w obu grupach leczonych i nie było oznak oporności na leczenie. Poziomy cholesterolu całkowitego i trójglicerydów w osoczu były i trójglicerydów w osoczu zmniejszyły się pod koniec drugiego roku leczenia i wystąpiła tendencja do w kierunku wzrostu stężenia w osoczu cholesterolu lipoprotein o wysokiej gęstości (HDL2 lub HDL3). Wskaźnik aterogenny (stosunek cholesterolu całkowitego do HDL2 plus HDL3) był również zmniejszony. Poziom glukozy we krwi pozostał niezmieniony zarówno u pacjentów zarówno u pacjentów z normoglikemią, jak i u pacjentów z cukrzycą insulinoniezależną (NIDDM) w ciągu 3 lat leczenia. Stwierdzono, że izradypina jest bezpieczna i i skuteczna przy długotrwałym podawaniu w leczeniu pacjentów z nadciśnieniem tętniczym z hiperlipidemią lub NIDDM. --- Częstość występowania zdarzeń związanych z rozszerzeniem naczyń krwionośnych (zaczerwienienie, ból głowy, zawroty głowy i obrzęk) określono u 37 670 pacjentów leczonych diltiazemem. obrzęk) określono łącznie u 37 670 pacjentów leczonych diltiazemem, diltiazemem, nikardypiną, izradypiną lub amlodypiną i badanych w ramach monitorowania zdarzeń na receptę w latach 1984-1991. w latach 1984-1991. Częstość zdarzeń wyrażono jako odsetek pacjentów, u których wystąpiły te zdarzenia w ciągu sześciu miesięcy po pierwszej recepcie. recepty. Wskaźniki wszystkich tych zdarzeń w przypadku nowszych wazoselektywnych dihydropirydyn dihydropirydyny (nikardypina, izradypina i amlodypina) były wyższe niż w przypadku diltiazemu. z diltiazemem. Wśród trzech dihydropirydyn występowały duże różnice indywidualne. różnice w częstości występowania. W przypadku nikardypiny częstość każdego z czterech zdarzeń zdarzeń związanych z rozszerzeniem naczyń była podobna (około 3%). W przypadku izradypiny, wskaźniki były również podobne do siebie, ale wszystkie były w przybliżeniu dwukrotnie wyższe niż w badaniu z nikardypiną (około 6%). Różnice te mogły być spowodowane czynnikami zakłócającymi, takimi jak rozgłos o niepożądanych działaniach leków, wskazania do stosowania przez poszczególnych pacjentów lub dawki faktycznie stosowane w momencie wystąpienia zdarzenia. W przypadku amlodypiny, amlodypiny, częstość występowania obrzęków była dwa do czterech razy większa niż częstość występowania zaczerwienienie, ból głowy lub zawroty głowy. --- Bezpieczeństwo i skuteczność przeciwnadciśnieniowa PN 200-110 (izradypiny), nowego antagonisty wapnia, omówiono we wstępnym raporcie z podwójnie ślepej próby. antagonista wapnia, omówiono we wstępnym raporcie z podwójnie ślepej próby, wieloośrodkowych, kontrolowanych badań klinicznych III fazy dotyczących nadciśnienia tętniczego pierwotnego. Pacjenci, którzy zakwalifikowali się do badania po 3-tygodniowym okresie wymywania placebo, zostali włączeni do 1 z 5 badań; 2 badania były kontrolowane placebo; 3 badania oceniano PN 200-110 w porównaniu z 1 z 3 aktywnych kontroli: hydrochlorotiazydem (HCTZ) propranololem lub prazosyną. Oddzielne badanie oceniające wpływ PN 200-110 w skojarzeniu z HCTZ w połączeniu z HCTZ w porównaniu z propranololem i HCTZ. W porównaniu z placebo, PN 200-110 obniżyła średnie skurczowe i rozkurczowe ciśnienie krwi w pozycji leżącej na plecach o 20/16 mm Hg w porównaniu z 4/6 mm Hg. W porównaniu z placebo i aktywnymi i aktywnymi lekami kontrolnymi, PN 200-110 normalizował rozkurczowe ciśnienie krwi w pozycji leżącej na plecach do poziomu poniżej niższe lub równe 90 mm Hg u 72% pacjentów w porównaniu z 13% w grupie placebo, 74% w grupie HCTZ, 45% w grupie propranololu i 69% w grupie prazosyny. w grupie prazosyny. Pod względem zdolności do obniżania rozkurczowego ciśnienia krwi o więcej niż rozkurczowego ciśnienia krwi o wartość większą lub równą 10 mm Hg, PN 200-110 wypadał korzystnie w porównaniu z prazosyną (81% vs 81%) i była lepsza od HCTZ (81% vs 61%) i propranololu (81% vs 36%). W połączeniu z HCTZ, PN 200-110 wywierało równie silne działanie przeciwnadciśnieniowe jak propranolol plus HCTZ. Długoterminowa terapia PN 200-110 była również skuteczna. Ciśnienie skurczowe i rozkurczowe ciśnienie krwi obniżyły się średnio o 15/13 mm Hg po 3 miesiącach i o 18/20 mm Hg po 12 miesiącach. PN 200-110 jest dobrze tolerowany i odnotowano stosunkowo niewiele działań niepożądanych. działań niepożądanych. --- Do niedawna dostępne były tylko trzy leki z grupy antagonistów kanału wapniowego - werapamil, diltiazem i nifedypina. nifedypina - były dostępne do leczenia zaburzeń sercowo-naczyniowych, takich jak nadciśnienie tętnicze i choroba niedokrwienna serca. Jednak w ciągu ostatnich kilku lat pojawiło się kilka dihydropirydynowi antagoniści kanału wapniowego, w tym nikardypina, izradypina, felodypina, nimodypina i amlodypina. Inne są obecnie obecnie oczekują na zatwierdzenie przez FDA. Ponadto beprydyl, który należy do nowej klasy antagonistów kanału wapniowego antagonistów kanału wapniowego, został niedawno wprowadzony do obrotu w opornej na leczenie dławicy piersiowej. dusznicy bolesnej. Kliniczne zastosowania antagonistów kanału wapniowego zostały rozszerzone od lat 70. od lat siedemdziesiątych XX wieku, obejmując leczenie zaburzeń sercowo-naczyniowych, takich jak nadkomorowe zaburzenia rytmu serca, niewydolność serca wtórna do dysfunkcji rozkurczowej oraz ponowny zawał mięśnia sercowego u wybranych pacjentów. Antagoniści kanału wapniowego są są również badane pod kątem zapobiegania miażdżycy. Antagoniści kanału wapniowego są niejednorodną grupą środków farmakologicznych. Różnice w tkankowej są w dużej mierze odpowiedzialne za różnice we właściwościach hemodynamicznych i elektrofizjologicznych. elektrofizjologicznych tych środków. W związku z tym ich zastosowania kliniczne i i profile skutków ubocznych różnią się. Różnice te należy wziąć pod uwagę w wyborze najbardziej odpowiedniego środka dla konkretnego wskazania. Potencjalne zalety niektórych nowszych dihydropirydynowych antagonistów kanału wapniowego dihydropirydynowych antagonistów kanału wapniowego obejmują rzadsze dawkowanie (amlodypina i izradypina) oraz niewielki lub brak lub brak ujemnego działania inotropowego (nikardypina, felodypina, amlodypina, izradypina) w porównaniu z prototypowymi antagonistami kanału wapniowego. Dodatkowe kliniczne z tymi nowszymi lekami są jednak wymagane przed ich w leczeniu zaburzeń sercowo-naczyniowych. Dostępność dostępność preparatów o przedłużonym uwalnianiu werapamilu, diltiazemu, nifedypiny, felodypiny i nikardypiny, a także niedawne wprowadzenie na rynek antagonistów kanału wapniowego o stosunkowo długim okresie półtrwania (amlodypina i i izradypina), umożliwia dawkowanie raz lub dwa razy dziennie w przypadku większości blokerów kanału wapniowego. blokerów kanału wapniowego. Wybór konkretnego leku będzie jednak zależał od kilku czynników, w tym kilku czynników, w tym skuteczności klinicznej, profilu działań niepożądanych, kosztów i charakterystyka pacjenta, taka jak współistniejące stany chorobowe i wyjściowy stan hemodynamiczny. stan hemodynamiczny. --- W leczeniu nadciśnienia tętniczego u pacjentów z upośledzoną czynnością nerek sama normalizacja ciśnienia tętniczego może nie być wystarczająca, aby zapobiec znacznemu uszkodzeniu nerek. nerek. Leczenie musi zmniejszyć ciśnienie w naczyniach nerkowych, w przeciwnym razie współczynnik filtracji kłębuszkowej i nerkowy przepływ osocza będą się nadal pogarszać. Izradypina, dihydropirydynowy bloker kanału wapniowego, była badana jako odpowiedni lek w tej sytuacji. odpowiednie leczenie w tej sytuacji. Isradypina utrzymuje współczynnik filtracji kłębuszkowej szybkość filtracji kłębuszkowej, zachowuje lub zwiększa nerkowy przepływ osocza, zmniejsza nerkowy opór naczyniowy, utrzymuje lub zmniejsza opór naczyniowy, utrzymuje lub zmniejsza frakcję filtracyjną i wywiera długotrwałe działanie natriuretyczne. działanie natriuretyczne, z których wszystkie mogą umożliwić izradypinie spowolnienie tempa postępu pogorszenia czynności nerek. Ponadto izradypina może zmniejszać białkomocz i może zmniejszać kłębuszkowe ciśnienie kapilarne poprzez rozszerzenie zarówno tętniczek doprowadzających i odprowadzających. W przeciwieństwie do starszych blokerów kanału wapniowego, wykazuje minimalną aktywność kardiodepresyjną i nie jest związana z żadnymi żadnych negatywnych efektów inotropowych. Jest metabolizowana w wątrobie, a dostosowanie dawki dawkowanie może nie być konieczne w przypadku podawania pacjentom z niewydolnością nerek. niewydolnością nerek. Izradypina ma korzystny profil działania na nerki, a także ma kilka właściwości, które spełniają wymagania innych populacji pacjentów, w których gdzie wymagana jest dodatkowa miara bezpieczeństwa przeciwnadciśnieniowego, takich jak pacjenci z cukrzycą, pacjenci dializowani i biorcy przeszczepów. Działania niepożądane izradypiny są zwykle łagodne i przemijające, występujące w sposób zależny od dawki. --- Od czasu wcześniejszego przeglądu w Drugs zgromadzono istotne dodatkowe dane dotyczące skuteczności przeciwnadciśnieniowej izradypiny w różnych sytuacjach klinicznych, a także dane dotyczące jej klinicznych skutków w miażdżycy. sytuacjach klinicznych, a także dane dotyczące jej klinicznych skutków w miażdżycy. Ostatnie badania terapeutyczne potwierdzają, że skuteczność izradypiny w leczeniu pacjentów pacjentów głównie z łagodnym do umiarkowanego nadciśnieniem tętniczym, podawana doustnie jako w postaci konwencjonalnej lub o zmodyfikowanym uwalnianiu, jest podobna do miareczkowanej dawki amlodypiny. miareczkowanych dawek amlodypiny, felodypiny, nifedypiny, diltiazemu, kaptoprylu, metyldopy, metoprololu, prazosyny i hydrochlorotiazydu. Dalszego obniżenia ciśnienia krwi ciśnienia krwi można oczekiwać w przypadku skojarzenia izradypiny z innym lekiem lekiem przeciwnadciśnieniowym u pacjentów, u których nie wystąpiła odpowiednia odpowiedź na monoterapię. monoterapię. Wstępne badania wykazały, że izradypina podawana dożylnie jest skuteczna w kontrolowaniu nadciśnienia tętniczego po operacji pomostowania aortalno-wieńcowego, a także że wydaje się przydatna w leczeniu nadciśnienia śródoperacyjnego i i przełomu nadciśnieniowego, a także w zaburzeniach nadciśnieniowych w ciąży, kiedy podawany doustnie lub dożylnie. Duże badanie, Multicentre Isradipine Diuretic Atherosclerosis Study (MIDAS), zostało zaprojektowane w celu porównania skuteczności izradypiny i hydrochlorotiazydu w zmniejszaniu szybkości progresji grubości ściany tętnicy szyjnej, mierzonej za pomocą USG w trybie B, jako surogatu wczesnej miażdżycy. wczesnej miażdżycy. Wyniki wskazywały, że grubość ściany zwiększała się znacznie mniej po 6 miesiącach terapii izradypiną niż hydrochlorotiazydem. terapii. Następnie tempo progresji utrzymywało się na tym samym poziomie przez pozostałą część 3-letniego badania. 3-letniego badania. Potwierdzenie skuteczności przeciwnadciśnieniowej, wraz z korzystną hemodynamiką z korzystnym profilem hemodynamicznym i odwróceniem przerostu lewej komory przerostu lewej komory, minimalny wpływ na metabolizm glukozy i lipidów, zachowanie jakości życia i dobrą tolerancją sprawiają, że izradypina jest odpowiednim lekiem do leczenia większości pacjentów z łagodnym do umiarkowanego nadciśnieniem tętniczym. --- Działanie przeciwnadciśnieniowe izradypiny badano u 45 pacjentów z z nadciśnieniem łagodnym do umiarkowanego (średnia wieku 59 lat), stosując dorywcze i ambulatoryjne 24-godzinnego pomiaru ciśnienia krwi. Pacjenci zostali włączeni do badania na podstawie na podstawie ich zwykłego ciśnienia krwi. Leczenie izradypiną rozpoczynano od dawki 1,25 mg dwa razy na dobę przez 4 tygodnie, a następnie zwiększano ją do 2,5 mg dwa razy na dobę, jeśli ciśnienie krwi ciśnienie krwi nie uległo normalizacji. W razie potrzeby podawano 3 mg spiraprilu, nowego leku inhibitor konwertazy angiotensyny (ACE) (n = 1) lub 5 mg pindololu (n = 1). 1). Okres aktywnego leczenia trwał 24 tygodnie. Pod koniec terapii, ciśnienie tętnicze krwi u pacjentów dorosłych uległo znacznemu obniżeniu (p < 0,001) z 173/103 do 150/86 mmHg, a średnie ambulatoryjne ciśnienie krwi z 146/87 do 140/83 mmHg (p < 0,05). Gdy pacjentów podzielono na trzy grupy według według początkowych wartości całodziennego ambulatoryjnego ciśnienia krwi (grupa I: < 140/90 mmHg; grupa II: > lub = 140/90 mmHg; grupa III: > lub = 140/<90 mmHg), w grupie I nie stwierdzono wpływu leczenia. Jednak całodzienne ciśnienie krwi spadło znacząco (p < 0,001). (p < 0,001) w grupie II (155/96 vs 143/88 mmHg), podobnie jak skurczowe ciśnienie krwi (p < 0,01). ciśnienie krwi (p < 0,01) w grupie III (150/83 vs 142/81 mmHg), podczas gdy rozkurczowe ciśnienie krwi pozostało niezmienione. Zatem ambulatoryjny pomiar ciśnienia krwi ambulatoryjny pomiar ciśnienia tętniczego może być lepszy od zwykłego pomiaru w procesie podejmowania decyzji w procesie podejmowania decyzji o leczeniu nadciśnienia tętniczego, unikając nie tylko zjawiska "nadciśnienia białego fartucha", ale także nadciśnienia", ale także nieskutecznego leczenia. Wniosek ten powinien jednak zostać zostać potwierdzony w badaniach prospektywnych. --- Działanie izradypiny w szczurzym modelu udaru zatorowego [trwałe zamknięcie lewej tętnicy środkowej mózgu (MCA)]. Izradypina, gdy jest obecna lub podana do 4 godzin po wystąpieniu udaru, zmniejsza rozmiar zawału, określony przez obrazowanie rezonansu magnetycznego (MRI) 24 godziny i histologię 5 dni po okluzji MCA. Te efekty cytoprotekcyjne wydają się być trwałe i są równoległe z poprawą deficytu neurologicznego. Isradypina okazała się okazała się najsilniejszym i najskuteczniejszym antagonistą wapnia w zmniejszaniu wielkości zawału w porównaniu z innymi przedstawicielami tej klasy leków, takimi jak nimodypina, nikardypina i flunaryzyna. Izradypina wykazuje działanie cytoprotekcyjne po gdy jest stosowana jako lek przeciwnadciśnieniowy: w dawkach, które normalizują wysokie ciśnienie krwi u szczurów z samoistnym nadciśnieniem tętniczym. ciśnienie krwi u szczurów z samoistnym nadciśnieniem tętniczym, izradypina zmniejsza o ponad 60% rozmiar zawału spowodowanego kolejnym udarem. Ponieważ obniżenie ciśnienia krwi ciśnienia krwi, np. przez antagonistę wapnia, który nie przekracza bariery krew-mózg przez barierę krew-mózg, jest nieskuteczne w zmniejszaniu wielkości zawału, sama normalizacja ciśnienia krwi nie może tłumaczyć zmniejszenia wielkości zawału obserwowanego podczas stosowania izradypiny. izradypiny. Lek przeciwnadciśnieniowy izradypina wydaje się raczej oferować dodatkową korzyść w postaci złagodzenia konsekwencji ewentualnego udaru. Jeśli klinicznie, będzie to miało istotne znaczenie terapeutyczne. Przedstawiono dowody na to, że izradypina ma co najmniej 2 mechanizmy w mózgu które mogą być odpowiedzialne za cytoprotekcję w udarze.(ABSTRACT TRUNCATED AT 250 SŁÓW) --- Stu osiemnastu pacjentów w wieku od 65 do 87 lat z łagodnym do umiarkowanego nadciśnieniem tętniczym otrzymywało placebo lub izradypinę (1,25 do 5 mg dwa razy na dobę lub 2,5 do 10 mg raz na dobę) po trzytygodniowym okresie placebo w celu oceny bezpieczeństwa i skuteczności u pacjentów w podeszłym wieku. Zwiększanie dawki odbywało się w odstępach trzytygodniowych. Pomiary ciśnienia krwi wykonywano bezpośrednio przed poranną dawką (12 do 24 godzin po poprzedniej dawce). Pod koniec badania zarówno rozkurczowe ciśnienie krwi w pozycji leżącej, jak i stojącej było znacząco niższe niższe w przypadku izradypiny niż w przypadku placebo. Obniżenie rozkurczowego ciśnienia krwi w pozycji leżącej na plecach o 10 mm Hg rozkurczowego ciśnienia krwi w pozycji leżącej osiągnięto u 65% pacjentów przyjmujących izradypinę raz na dobę i u 65% pacjentów przyjmujących izradypinę dwa razy na dobę. i dwa razy na dobę u 52% pacjentów, co wskazuje na trwałą kontrolę ciśnienia krwi w przedziale dawek. kontrolę ciśnienia krwi w przedziale dawkowania (od 12 do 24 godzin). Zdarzenia niepożądane były zazwyczaj łagodne, przemijające i typowe dla leków rozszerzających naczynia krwionośne. Isradypina nie laboratoryjnych, klinicznych ani elektrokardiograficznych niż placebo. niż placebo. Podsumowując, izradypina podawana raz lub dwa razy na dobę w dawkach między 2,5 a 10 mg jest skutecznym i dobrze tolerowanym leczeniem łagodnego do umiarkowanego nadciśnienia tętniczego u pacjentów w podeszłym wieku. --- Celem niniejszego badania była ocena wpływu dihydropirydyny antagonisty wapnia izradypiny na strukturę i funkcję lewej komory (LV) w pacjentów z nadciśnieniem tętniczym pierwotnym. Ciśnienie krwi w mankiecie i zmienne echokardiograficzne zmienne echokardiograficzne oceniano u 26 pacjentów z łagodnym do umiarkowanego nadciśnieniem tętniczym (zakres rozkurczowego ciśnienia krwi 95-110 mmHg) przed i po 12 tygodniach leczenia i po 12 tygodniach leczenia izradypiną w dawce 5 mg na dobę lub enalaprylem w dawce 20 mg na dobę. Badanie z podwójnie ślepą próbą, w układzie równoległym, z 15-dniowym okresem wprowadzania placebo. dni. Trzech pacjentów wycofało się z leczenia izradypiną z powodu zaczerwienienia, a 2 z leczenia enalaprylem z powodu kaszlu przed ukończeniem badania. Oba leki znacząco obniżały skurczowe i rozkurczowe ciśnienie krwi w mankiecie (p < 0,001) bez wpływu na częstość akcji serca. Dzięki zmniejszeniu zarówno ściany przegrody (p < 0,01) i grubości ściany tylnej (p < 0,05), leczenie izradypiną powodowało istotne zmniejszenie masy LV skorygowanej o wzrost (p < 0,001) w porównaniu z placebo; również wymiar końcoworozkurczowy LV wykazywał niewielkie zmniejszenie (p < 0.05). Enalapryl powodował podobne zmniejszenie wymiaru końcoworozkurczowego LV (p < 0,05), ale zmiany grubości ściany i masy LV nie osiągnęły istotności statystycznej. istotności statystycznej. Podsumowując, nasze wyniki wskazują, że leczenie izradypiną poprawia funkcję skurczową LV i powoduje znaczące zmniejszenie masy LV. Redukcja ta jest obserwowana na wczesnym etapie leczenia przeciwnadciśnieniowego i jest skuteczna zarówno u pacjentów i jest skuteczna zarówno u pacjentów z przerostem LV, jak i bez niego. --- Łącznie 152 pacjentów z nadciśnieniem tętniczym pierwotnym (klasyfikacja I/II Światowej Organizacji Zdrowia I/II) wzięło udział w wieloośrodkowym randomizowanym badaniu w celu oceny bezpieczeństwa i skuteczności izradypiny w porównaniu z beta-blokerem atenololem i w skojarzeniu z nim. beta-blokerem atenololem. Po trzytygodniowym okresie leczenia placebo pacjenci otrzymywali izradypinę (2,5, 5, 7,5 lub 10 mg dwa razy na dobę) lub atenolol (50 lub 100 mg raz na dobę) przez siedem miesięcy. lub 100 mg raz na dobę) przez siedem tygodni. Pacjenci, u których nie wystąpiła (rozkurczowe ciśnienie krwi poniżej 90 mm Hg) przy zastosowaniu maksymalnych dawek terapii maksymalnych dawkach terapii jednolekowej otrzymywali kombinację obu leków przez kolejne siedem tygodni. tygodni. Oba leki spowodowały znaczące i klinicznie istotne obniżenie ciśnienia krwi. ciśnienia krwi. Chociaż obniżenie rozkurczowego ciśnienia krwi było takie samo u pacjentów otrzymujących oba leki, statystycznie istotna redukcja skurczowego ciśnienia krwi była statystycznie większe obniżenie skurczowego ciśnienia krwi w grupie otrzymującej izradypinę, co sugeruje że lek ten ma korzystniejszy wpływ na impedancję naczyniową. Spośród 14 pacjentów, którzy nie osiągnęli prawidłowego poziomu ciśnienia krwi (rozkurczowe ciśnienie krwi w pozycji siedzącej rozkurczowe poniżej 90 mm Hg) otrzymujących monoterapię, 12 pacjentów osiągnęło ten cel 12 pacjentów osiągnęło ten cel dzięki połączeniu obu leków.
|
Jakie są wskazania do stosowania izradypiny?
|
Izradypina jest bezpieczna i skuteczna w długotrwałym leczeniu pacjentów z nadciśnieniem tętniczym.
|
1,617
|
Normalne limfocyty B odbierają sygnały z receptora antygenu komórek B (BCR), które są wyzwalane przez wiązanie BCR z zewnętrznym antygenem. Toniczna sygnalizacja przez BCR zapewnia wzrost i sygnały komórkom przewlekłej białaczki limfocytowej (CLL), i odgrywa ważną rolę w patogenezie i progresji choroby. Po zaangażowaniu antygenu BCR następuje rekrutacja wewnątrzkomórkowa i aktywacja BCR. aktywacja kinaz związanych z BCR, w tym śledzionowej kinazy tyrozynowej (Syk), kinazy tyrozynowej Brutona (Btk) i 3-kinazy fosfatydyloinozytolu (PI3K). Zahamowanie szlaków sygnałowych w dół od BCR indukuje zakłócenie migrację i zabijanie komórek CLL za pośrednictwem chemokin. Inhibitory transdukcji sygnału BCR stanowią obiecującą nową strategię ukierunkowanego leczenia CLL. A Wiele środków terapeutycznych zostało ostatnio opracowanych ze znaczącą aktywnością w CLL. aktywność w CLL. Związki, które są obecnie badane u pacjentów z CLL obejmują ibrutynib - inhibitor Btk, fostamatynib - inhibitor Syk i idelalisib (GS-1101) - specyficzny inhibitor izoformy PI3K (PI3K). Aktywność Aktywność kliniczna ibrutynibu, GS-1101 i fostamatynibu u pacjentów z CLL jest związana z wyraźną limfocytozą spowodowaną uwalnianiem komórek nowotworowych z węzłów chłonnych z węzłów chłonnych do krwi obwodowej. Trwają dalsze badania nad pojedynczymi i ich kombinacji z innymi terapiami celowanymi i konwencjonalnymi. W niniejszym artykule dokonano przeglądu przedklinicznych przesłanek dotyczących inhibitorów sygnalizacji BCR w leczeniu CLL oraz dowody kliniczne potwierdzające stosowanie tych leków u pacjentów z CLL. u pacjentów z CLL. --- W przewlekłej białaczce limfocytowej (CLL) sygnały z receptora komórek B (BCR) odgrywają główną rolę w rozwoju i progresji choroby. W tym świetle, nowe terapie, które specyficznie celują w cząsteczki sygnalizacyjne poniżej BCR są nadal opracowywane. Podczas gdy pierwsze badania nad selektywnym małocząsteczkowym inhibitora kinazy tyrozynowej Brutona (Btk), ibrutynibu (PCI-32765), wykazały że inhibicja Btk uwrażliwia komórki CLL na apoptozę i zmienia ich zachowanie migracyjne. zachowania, jednak badania te nie dotyczyły tego, czy sygnalizacja za pośrednictwem Btk jest zaangażowana w proces leukemogenezy CLL. Aby zbadać wymóg sygnalizacji Btk dla rozwoju CLL, modulowaliśmy ekspresję Btk w mysim modelu IgH.ETμ CLL, który opiera się na sporadycznej ekspresji onkowirusa symulowanego SV40 T w dojrzałych komórkach B. W tym celu skrzyżowaliśmy myszy IgH.ETμ na tle Btk lub wprowadziliśmy ludzki transgen Btk (CD19-hBtk). Tutaj pokazujemy, że niedobór Btk całkowicie znosi powstawanie CLL u myszy IgH.ETμ oraz że białaczki powstałe u myszy z haplo-wystarczającą ekspresją Btk selektywnie wyrażały allel Btk typu dzikiego na ich aktywnym chromosomie X. I odwrotnie, nadekspresja Btk przyspieszała wystąpienie CLL, zwiększała śmiertelność i była związana z selekcją niestereotypowych białaczek. z selekcją niestereotypowych BCR do klonów CLL. Podsumowując, te dane pokazują, że ekspresja Btk stanowi bezwzględny warunek wstępny dla rozwoju CLL i że sygnalizacja za pośrednictwem Btk zwiększa leukemogenezę u myszy. My że w CLL poziomy ekspresji Btk wyznaczają próg dla złośliwej transformacji. złośliwej transformacji. --- Najnowsze dane kliniczne sugerują niezwykłą aktywność ibrutynibu, pierwszego w swojej klasie kowalencyjnego inhibitora pierwszego w swojej klasie kowalencyjnego inhibitora kinazy tyrozynowej Brutona (BTK), w przewlekłej białaczce limfocytowej (CLL) białaczce limfocytowej (CLL), a także doskonałą aktywność w innych nowotworach złośliwych z komórek B B, w tym w szczególności w chłoniaku z komórek płaszcza i makroglobulinemii Waldenstroma makroglobulinemii. Niniejszy przegląd ocenia dane z trwających badań klinicznych i korelacyjnych ibrutynibu w nowotworach złośliwych z komórek B, ze szczególnym uwzględnieniem na CLL i rozważa te dane w kontekście innych inhibitorów szlaku receptora komórek B. inhibitorów szlaku receptora komórek B. --- Przewlekła białaczka limfocytowa (CLL) charakteryzuje się konstytutywną aktywacją receptora B-komórkowego (BCR), ale zmienną reaktywnością BCR na ligację antygenu. BCR na ligację antygenu. Kinaza tyrozynowa Brutona (BTK) wykazuje konstytutywną aktywność w CLL i jest celem aktywność w CLL i jest celem nieodwracalnego hamowania przez ibrutynib, doustnie dostępny inhibitor kinazy biodostępny doustnie inhibitor kinazy, który wykazał wyjątkową aktywność w CLL. Wczesne wyniki kliniczne w CLL z innymi odwracalnymi i nieodwracalnymi inhibitorami BTK były jednak mniej obiecujące, co rodzi pytanie, czy aktywność kinazy aktywność kinazy BTK jest ważnym celem ibrutynibu, a także w CLL. Aby określić rolę BTK w CLL, wykorzystaliśmy próbki pacjentów i transgeniczny mysi model Eμ-TCL1 (TCL1) transgeniczny mysi model CLL, który powoduje spontaniczny rozwój białaczki. rozwój białaczki. Zahamowanie BTK w pierwotnych ludzkich komórkach CLL przez małe interferujące RNA promuje apoptozę. Zahamowanie aktywności kinazy BTK poprzez ukierunkowaną inaktywację genetyczną lub ibrutynib u myszy TCL1 znacząco opóźnia rozwój CLL, wykazując, że BTK jest krytyczną kinazą dla rozwoju i ekspansji rozwoju i ekspansji CLL, a tym samym ważnym celem ibrutynibu. Podsumowując, nasze dane potwierdzają znaczenie kinazy BTK w CLL. --- CEL PRZEGLĄDU: Pomimo trwających wysiłków zmierzających do rozszyfrowania genomu nowotworu, odkrycia nowych celowanych zmian genetycznych w komórkach nowotworowych są rzadkie. Dlatego potrzebne są alternatywne podejścia. Sygnały z mikrośrodowiska są coraz częściej uznawane za czynniki napędzające postęp choroby w nowotworach hematologicznych i litych. i nowotworach litych. W związku z tym rośnie zainteresowanie ukierunkowaniem na nowotwór-mikrośrodowisko. W niniejszym przeglądzie podkreślono najnowsze terapeutyczne ukierunkowane na mikrośrodowisko w przewlekłej białaczce limfocytowej (CLL). OSTATNIE ODKRYCIA: CLL jest przykładem nowotworu złośliwego zależnego od mikrośrodowiska. nowotworów złośliwych, ponieważ klonalne komórki B CLL są wysoce zależne od zewnętrznych sygnałów sygnałów dla utrzymania i ekspansji. Szlaki te odzwierciedlają te odpowiedzialne za normalną ekspansję komórek B w ośrodkach zarodkowych. Najbardziej widocznym, mechanizmem jest sygnalizacja receptora komórek B (BCR), która promuje przeżycie i ekspansję komórek CLL w tkance limfatycznej. przeżycie i ekspansję w obszarach tkanki limfatycznej wyznaczonych jako centra proliferacji centrach proliferacji. Sygnalizacja BCR może być teraz celem nowych ukierunkowanych inhibitorów kinazy. STRESZCZENIE: Małocząsteczkowe inhibitory kinaz sygnalizacyjnych BCR, kinazy tyrozynowej Brutona Brutona (Btk) ibrutynib i inhibitor kinazy fosfoinozytydu 3'-kinaza delta (PI3Kδ) GS-1101, zmieniają obecnie krajobraz terapii CLL. terapii. Rozwój ten stanowi przykład tego, że mikrośrodowisko stało się że mikrośrodowisko stało się żywym, odnoszącym sukcesy obszarem badań translacyjnych. --- Komórki przewlekłej białaczki limfocytowej (CLL) zależą od czynników mikrośrodowiskowych dla proliferacji i przeżycia. W szczególności, receptor komórek B (BCR) i szlaki κB (NF-κB) są aktywowane w mikrośrodowisku węzła chłonnego (LN). mikrośrodowisku. Zatem systemy modelowe naśladujące interakcje nowotwór-gospodarz są ważne narzędzia do badania biologii i patogenezy CLL. Zbadaliśmy, czy niedawno ustanowiony mysi model ksenograftów NOD/scid/γc(null) (NSG) może odtworzyć skutki ludzkiego mikrośrodowiska. W związku z tym oceniliśmy cechy nowotworu wcześniej zdefiniowane w komórkach CLL rezydujących w LN, w tym proliferację i aktywację szlaków BCR i NF-κB. Stwierdziliśmy, że mikrośrodowisko śledziony myszy (SP) wspierało proliferację i aktywację komórek CLL w podobnym stopniu jak aktywację w podobnym stopniu jak ludzka LN, w tym indukcję BCR i NF-κB. NF-κB w ksenoprzeszczepionych komórkach. Następnie wykorzystaliśmy ten model do badania ibrutynibu, inhibitora kinazy tyrozynowej Brutona w rozwoju klinicznym. Ibrutynib hamował sygnalizację BCR i NF-κB indukowaną przez mikrośrodowisko, Zmniejszał proliferację, indukował apoptozę i zmniejszał obciążenie guza in vivo. Tak więc, nasze dane pokazują, że SP ksenoprzeszczepionych myszy NSG może, częściowo, częściowo odtwarzać rolę ludzkiego LN dla komórek CLL. Ponadto wykazaliśmy, że ibrutynib skutecznie zakłóca interakcje guz-gospodarz niezbędne dla proliferacji i przeżycia komórek CLL proliferacji i przeżycia komórek CLL in vivo. --- WPROWADZENIE: Nastąpiła znacząca zmiana paradygmatu w sposobie leczenia nowotworów limfoidalnych. nowotworów limfoidalnych. Leczenie odchodzi od od konwencjonalnej chemioterapii w kierunku terapii celowanej. Sukces nowych klas leków, takich jak przeciwciała monoklonalne, inhibitory proteasomu i pochodne pochodne immunomodulujące zapoczątkowały dalsze poszukiwania nowych szlaków do zahamować. Szlak kinazy tyrozynowej Brutona (Btk) jest kolejnym mediatorem receptora B-komórkowego (B-cell receptor, B-cell receptor). receptora B-komórkowego (BCR), który jest kluczowy w produkcji i utrzymaniu komórek B. oraz potencjalnym celem terapeutycznym. OBSZARY OBJĘTE: Niniejszy przegląd podsumuje aktualną wiedzę na temat szlaku Btk i jego roli w nowotworach limfoidalnych. Omówione zostaną również obecne dane dotyczące PCI-32765 zarówno w warunkach przedklinicznych, jak i klinicznych. OPINIA EKSPERTA: PCI-32765 jest doustnym nieodwracalnym inhibitorem Btk o wysokiej sile działania oraz zarówno przedklinicznej, jak i klinicznej aktywności w przewlekłej białaczce limfocytowej białaczce limfocytowej (CLL) i chłoniaku nieziarniczym (NHL). Badania fazy I wykazały wykazały, że jest on dobrze tolerowany i ma doskonały profil bezpieczeństwa. Trwają dalsze badania jako pojedynczy środek i w połączeniu z innymi terapiami celowanymi i konwencjonalnymi. terapiami celowanymi i konwencjonalnymi. PCI-32765 jest bardzo obiecującą terapią celowaną. terapią celowaną, a dane z tych badań ostatecznie zadecydują o jej przyszłej roli i sukcesie. i sukcesie. --- Zrozumienie patogenezy CLL pozwoliło odkryć wiele nowych celów do zastosowania u ludzi przeciwciał monoklonalnych, zmodyfikowanych limfocytów T lub inhibitorów szlaków transdukcji sygnału. Szlak sygnałowy receptora komórek B jest aktywnie badany jako cel terapeutyczny w CLL. Ibrutynib, inhibitor inhibitor kinazy tyrozynowej Brutona, wykazuje imponujące odpowiedzi w ciężko CLL wysokiego ryzyka, zarówno samodzielnie, jak i w połączeniu z MoAbs lub chemioterapią. chemioterapią. Inne kluczowe składniki szlaku BCR, a mianowicie PI3K-δ, są również są również celem nowych terapii z obiecującymi wynikami. Przyszłe przyszłe badania prawdopodobnie ocenią ibrutynib w pierwszej linii leczenia. Ponadto, ulepszenia w allogenicznym HCT, głównie poprzez dalsze zmniejszanie związanej z tym toksyczności, a także włączenie terapii komórkowych, takich jak autologiczne szczepionki przeciw nowotworom CLL szczepionki przeciwnowotworowe, będą nadal się rozwijać. Dotyczy to również następnej generacji terapii chimerycznymi receptorami antygenowymi dla CLL, gdy genetycznie zmodyfikowane limfocyty T będą dostępne na szeroką skalę i z lepszą skutecznością. skuteczności. W miarę jak nasza zdolność do dalszego udoskonalania i integracji tych terapii i integracji tych terapii, a także zdobywamy dalszą wiedzę na temat sekwencjonowania genów, przewidujemy, że algorytmy leczenia przewidujemy, że algorytmy leczenia będą nadal zmieniane w kierunku bardziej spersonalizowane podejście do leczenia tej choroby z lepszą skutecznością i pozbawione niepotrzebnej toksyczności. niepotrzebnej toksyczności. --- Pilnie potrzebne są nowe opcje leczenia dla pacjentów z nawrotową przewlekłą białaczką limfocytową (CLL) białaczką limfocytową (CLL), którzy nie reagują na obecnie dostępne terapie lub nie mogą osiągnąć trwałej odpowiedzi. Ponadto, leki celowane o mniejszej mielotoksyczności są niezbędne w leczeniu pacjentów z wieloma chorobami współistniejącymi, którzy którzy w przeciwnym razie nie byliby w stanie tolerować standardowych schematów leczenia. Ibrutynib, inhibitor kinazy tyrozynowej Brutona inhibitor kinazy tyrozynowej Brutona, wykazał bardzo zachęcające wyniki w badaniach fazy I/II w badaniach fazy I/II u pacjentów z nieleczoną, nawrotową i oporną na leczenie CLL, nawet w przypadku obecności choroby wysokiego ryzyka lub złych markerów prognostycznych. W badaniach fazy I/II, ibrutynib 420 mg lub 840 mg - podawany w sposób ciągły jako pojedynczy lek lub w dawce 420 mg dziennie w skojarzeniu z przeciwciałem monoklonalnym lub chemioimmunoterapią. wiąże się z wysokim odsetkiem odpowiedzi i trwałymi remisjami klinicznymi. Obecnie trwają badania fazy II i III u pacjentów nieleczonych, pacjentów z nawrotem/opornością na leczenie oraz pacjentów z delecją 17p. --- TŁO: Leczenie nawrotowej przewlekłej białaczki limfocytowej (CLL) zaowocowało kilkoma trwałymi remisjami. Kinaza tyrozynowa Brutona (BTK), niezbędny składnik składnik sygnalizacji receptora komórek B, pośredniczy w interakcjach z mikrośrodowiskiem guza i promuje mikrośrodowiskiem guza i promuje przeżycie i proliferację komórek CLL. METODY: Przeprowadziliśmy wieloośrodkowe badanie fazy 1b-2 w celu oceny bezpieczeństwa, skuteczności, farmakokinetyki i farmakodynamiki ibrutynibu (PCI-32765), pierwszego w swojej klasie, doustnego pierwszy w swojej klasie, doustny kowalencyjny inhibitor BTK przeznaczony do leczenia nowotworów z komórek B u pacjentów z nawrotowym lub opornym na leczenie CLL lub małym chłoniakiem limfocytowym. chłoniakiem. Łącznie 85 pacjentów, z których większość uznano za pacjentów z chorobą wysokiego ryzyka, otrzymywało ibrutynib doustnie raz na dobę; 51 otrzymywało 420 mg, a 34 otrzymywało 840 mg. WYNIKI: Działania toksyczne były przeważnie stopnia 1 lub 2 i obejmowały przemijające biegunkę, zmęczenie i infekcję górnych dróg oddechowych; w ten sposób pacjenci mogli otrzymać przedłużone leczenie z minimalnymi hematologicznymi skutkami toksycznymi. Ogólny wskaźnik odsetek odpowiedzi był taki sam w grupie, która otrzymała 420 mg i grupie, która w dawce 840 mg (71%), a dodatkowe 20% i 15% pacjentów w odpowiednich grupach w odpowiednich grupach miało częściową odpowiedź z limfocytozą. Odpowiedź była niezależna od klinicznych i genomowych czynników ryzyka występujących przed leczeniem, w tym choroby w zaawansowanym stadium, liczby wcześniejszych terapii i delecji 17p13.1. delecję 17p13.1. Po 26 miesiącach szacowany wskaźnik przeżycia wolnego od progresji wynosił 75%, a wskaźnik przeżycia całkowitego wynosił 83%. WNIOSKI: Ibrutynib wiązał się z wysoką częstością trwałych remisji u pacjentów z nawrotowym lub opornym na leczenie CLL i małym chłoniakiem limfocytowym. chłoniakiem, w tym u pacjentów ze zmianami genetycznymi wysokiego ryzyka. (Finansowane przez Pharmacyclics i innych; numer ClinicalTrials.gov, NCT01105247). --- Antygeny błonowe mają kluczowe znaczenie w patogenezie przewlekłej białaczki limfocytowej (CLL), ponieważ białaczki limfocytowej (CLL), ponieważ ułatwiają naprowadzanie mikrośrodowiska, proliferację i przeżycie. Ukierunkowanie na błonę CLL i związane z nią wzorce sygnalizacyjne jest aktualnym celem rozwoju terapii. Wiele celów błony nowotworowej jest jednocześnie celem odporności humoralnej, tworząc w ten sposób rozpoznawalne odpowiedzi immunoglobulinowe. odpowiedzi immunoglobulinowe. Staraliśmy się wykorzystać tę odpowiedź immunologiczną do identyfikacji nowych celów związanych z błoną dla CLL. Korzystając z nowej strategii, my zbadaliśmy reaktywność autologicznej immunoglobuliny G specyficznej dla błony CLL. Nasza analiza ujawniła białko cytozolowe limfocytów 1 (LCP1), specyficzne dla limfocytów specyficzne dla limfocytów, które ulega wysokiej ekspresji w CLL. LCP1 odgrywa kluczową rolę w biologii komórek B poprzez sieciowanie filamentów F-aktyny, wzmacniając w ten sposób struktury cytoszkieletu struktury cytoszkieletu i zapewniając rusztowanie dla krytycznych szlaków sygnałowych. Małe w testach transwell i do szpiku kostnego w modelu ksenotransplantacji in vivo, potwierdzając rolę dla LCP1 w migracji białaczki. Ponadto wykazaliśmy, że inhibitor kinazy tyrozynowej Brutona Brutona ibrutynib lub inhibitor PI3K idelalisib blokują aktywację receptora komórek aktywację LCP1 indukowaną przez receptor komórek B. Nasze dane pokazują nową strategię identyfikacji docelowych antygenów błony nowotworowej za pomocą humoralnej odporności przeciwnowotworowej. humoralnej odporności przeciwnowotworowej. Ponadto identyfikujemy LCP1 jako cel związany z błoną w CLL o potwierdzonym znaczeniu patogennym. To badanie kliniczne zostało zarejestrowane na stronie clinicaltrials.gov; numer identyfikacyjny badania: OSU-0025 OSU-0156. --- Kinazy białkowe (PK) i lipidowe (LK) są dobrym wyborem jako cele terapii transdukcji sygnału, ponieważ enzymy te biorą udział w szlakach sygnałowych. terapii transdukcji sygnału, ponieważ enzymy te są zaangażowane w szlaki sygnałowe, i są często związane z patogenezą nowotworów limfoidalnych. Atrakcyjność Atrakcyjność PK i LK jako celów dla leków jest zwiększona przez fakt, że że są to enzymy, których aktywność biologiczna może być wyłączona przez leki blokujące ich miejsce katalityczne. W ciągu ostatnich kilku lat małe molekularne inhibitory kinaz (KI) zostały zsyntetyzowane i stały się dostępne do badań przedklinicznych i klinicznych. badań klinicznych. Pierwszym KI, wprowadzonym do praktyki klinicznej w 1998 roku, był mesylan imatynibu, który stał się lekiem pierwszego wyboru w przewlekłej białaczce szpikowej. białaczce szpikowej. Niedawno opracowano kilka KI ukierunkowanych na proksymalny receptor komórek szlak sygnałowy receptora komórek B (BCR), w tym inhibitor kinazy tyrozynowej śledziony (Fostamatinib) i inhibitory kinazy tyrozynowej Brutona (Ibrutinib, AVL-263). Środki te są obecnie oceniane we wczesnych badaniach klinicznych w przewlekłej białaczce limfocytowej (CLL) i innych chorobach. Inhibitory kinazy zależnej od cyklin (Cdk), flawopirydol (alvocidib), BMS-387032 (SNS-032), sunitynib i sorafenib są obecnie oceniane. sorafenib są obecnie oceniane w badaniach klinicznych nad nawrotowej/opornej CLL. Inhibitory wielu kinaz tyrozynowych, w tym wandetanib wandetanib (ZD6474), bosutynib (SKI-606), TKI258 (CHIR-258), pazopanib (GW786034) i aksytynib (AG013736) zostały również opracowane do leczenia nowotworów limfoidalnych. nowotworów limfoidalnych. 3-kinazy fosfatydyloinozytolu (PI3K) to rodzina kinaz lipidowych kinaz lipidowych, które pośredniczą w przekazywaniu sygnałów z receptorów na powierzchni komórek. CAL-101 (GS-1101) jest doustnym inhibitorem specyficznym dla PI3Kδ, który wykazał przedkliniczną i kliniczną aktywność przeciwko CLL. Niniejszy artykuł podsumowuje ostatnie osiągnięcia w zakresie mechanizmu działania, właściwości farmakologicznych i aktywności klinicznej oraz toksyczności inhibitorów PK i LK w CLL.
|
Jak nazywa się inhibitor kinazy tyrozynowej Brutona, który może być stosowany w leczeniu przewlekłej białaczki limfocytowej?
|
Ibrutynib jest kowalencyjnym inhibitorem kinazy tyrozynowej Brutona, który może być stosowany w leczeniu przewlekłej białaczki limfocytowej (CLL). Ibrutynib wykazał bardzo zachęcające wyniki w badaniach fazy I/II u pacjentów z nieleczoną, nawrotową i oporną na leczenie CLL, nawet w obecności choroby wysokiego ryzyka lub złych markerów prognostycznych. Ibrutynib wykazał, że hamowanie kinazy tyrozynowej Brutona uwrażliwia komórki CLL na apoptozę i zmienia ich zachowanie migracyjne. Ibrutynib wykazuje doskonałą aktywność w innych nowotworach złośliwych z komórek B, w tym w szczególności w chłoniaku z komórek płaszcza i makroglobulinemii Waldenstroma.
|
1,618
|
Aby wyjaśnić mechanizm hiperinsulinemii indukowanej hormonami tarczycy, zbadano ostry i bezpośredni wpływ podawania hormonów tarczycy na wydzielanie insuliny badano u szczurów in vivo i in vitro. W perfundowanej trzustce szczura, dodanie dodanie tyroksyny (10 mikrogramów / dl) lub 3,5,3'-trijodotyroniny (150 ng / dl) do medium perfuzyjnego nie wpływało na wydzielanie insuliny. Podanie tyroksyny (40 mikrogramów/kg, s.c.) in vivo zwiększyło poziom insuliny w osoczu z 11 +/- 2 mikroUnits / ml (średnia +/- SD) do 30 +/- 7 mikroUnits / ml, podczas gdy krew glukoza i glukagon w osoczu pozostały niezmienione. Zjawisko to zostało zahamowane całkowicie przez wstępne podanie chlorowodorku oksprenololu (2 mg/kg, s.c.), i częściowo hamowane przez wcześniejsze podanie winianu metoprololu (35 mg/kg, s.c.). Wyniki te sugerują, że hormon tarczycy indukuje hiperinsulinemię poprzez stymulację beta-adrenergiczną u szczura. --- Używając pożywki o niskiej sile jonowej, niskim stężeniu Ca2+ i Mg2+ oraz pozbawionym K+, zmierzyliśmy aktywność Ca(2+)-ATPazy w homogenatach wysepek szczura wysepek szczura preinkubowanych przez 3 minuty z kilkoma hormonami w obecności 3,3 mmol glukozy/l. Wydzielanie insuliny mierzono również w wysepkach inkubowanych przez 5 min w identycznych warunkach eksperymentalnych. Wysepki wstępnie inkubowane z glukozą (3,3 mmol/l) i glukagonem (1,4 mumol/l) oraz teofiliną (10 mmol/l), ACTH (0,11 nmol/l), bydlęcy GH (0,46 mumol/l), prolaktyna (0,2 mumol/l) lub trójjodotyronina (1,0 nmol / l) mają znacznie niższą aktywność Ca(2+)-ATPazy niż te preinkubowane tylko z 3,3 mmol glukozy/l. Wszystkie te hormony zwiększyły uwalnianie insuliny. Deksametazon (0,1 mumol/l) i somatostatyna (1,2 mumol/l) zwiększały aktywność Ca(2+)-ATPazy, podczas gdy adrenalina (10 mumol/l) nie miała znaczącego wpływu na aktywność enzymu. Te hormony znacznie zmniejszyły uwalnianie insuliny. Wyniki te wykazały, że aktywność wysepkowej Ca(2+)-ATPazy była modulowana przez hormony badane hormony. Ich działanie hamujące lub wzmacniające wydawało się być związane z ich wpływ na wydzielanie insuliny; tj. te, które stymulowały wydzielanie insuliny hamowały aktywność enzymu i odwrotnie. Stąd ich wpływ na wydzielanie insuliny może być częściowo spowodowany ich wpływem na aktywność enzymu i w konsekwencji na stężenie cytozolowego Ca2+. Wyniki te wzmacniają założenie założenie, że aktywność Ca(2+)-ATPazy uczestniczy w fizjologicznej regulacji wydzielania insuliny. regulacji wydzielania insuliny, będąc jednym z celów komórkowych dla kilku czynników wpływających na ten proces. --- Hormon tarczycy jest głównym determinantem wydatku energetycznego i kluczowym regulatorem aktywności mitochondriów. aktywności mitochondriów. Wcześniej zidentyfikowaliśmy mitochondrialny receptor receptor trijodotyroniny (p43), który działa jako mitochondrialny czynnik transkrypcji czynnik transkrypcji genomu organelli, który prowadzi in vitro i in vivo do stymulacji biogenezy mitochondriów. Tutaj wygenerowaliśmy myszy specjalnie pozbawione p43, aby zbadać jego fizjologiczny wpływ. Odkryliśmy, że p43 jest wymagane do prawidłowej homeostazy glukozy. Myszy p43(-/-) miały poważny defekt w wydzielaniu insuliny wydzielania insuliny zarówno in vivo, jak i w izolowanych wysepkach trzustkowych oraz utratę stymulowanego glukozą wydzielania insuliny. Co więcej, dieta wysokotłuszczowa / wysokocukrowa wywołała cięższą nietolerancję glukozy niż ta odnotowana u normalnych zwierząt. Ponadto zaobserwowaliśmy u myszy p43(-/-) zarówno zmniejszenie gęstości wysepek trzustkowych, jak i aktywności kompleksów i aktywności kompleksów łańcucha oddechowego w izolowanych wysepkach trzustkowych. wysepek trzustkowych. Te dysfunkcje były związane z regulacją w dół ekspresji transportera glukozy. ekspresji transportera glukozy Glut2 i Kir6.2, kluczowego składnika kanału K(ATP). Nasze odkrycia wskazują, że p43 jest ważnym regulatorem homeostazy glukozy i funkcji komórek β trzustki i dostarczają dowodów na po raz pierwszy fizjologiczną rolę mitochondrialnego receptora endokrynnego. --- Badano dehalogenację tyroksyny przez wysepki trzustkowe szczurów inkubując wyizolowane wysepki ze znakowanym T4. [125I]T4 dodana do pożywki inkubacyjnej była dejodynowany przez wysepki z następczą produkcją T3, rT3 i jodku. Proces dejodynacji wykazywał wyraźną zależność od glukozy, będąc znacząco w obecności 16,6 mmol/l glukozy. Istnienie miejsc wiązania o wysokim i niskim powinowactwa dla T3 wykazano również inkubując [125I]T3 z wysepkami w różnych warunkach eksperymentalnych. wysepkami w różnych warunkach eksperymentalnych. Właściwości tych miejsc wiązania były w znacznym stopniu zależne od pozakomórkowego stężenia glukozy. Dodanie T3 do pożywki inkubacyjnej znacząco zmodyfikowało uwalnianie insuliny, ale jego efekt różnił się w zależności od stężenia glukozy. uwalnianie insuliny, ale jego efekt różnił się w zależności od stężenia glukozy w pożywce, tj. pożywce, tj. zwiększało uwalnianie insuliny przy stężeniu glukozy między 2 do 8 mmol / l; nie ma wpływu na 12 mmol / glukozę i znacząco hamuje wydzielanie insuliny w obecności 16,6 mmol/l glukozy. Nasze wyniki sugerują, że hormony tarczycy mogą odgrywać bezpośredni wpływ regulacyjny na wydzielanie insuliny. wydzielanie insuliny, prawdopodobnie za pośrednictwem jej dejodynacji i interakcji ze specyficznymi receptorami w komórkach wysepek. receptorami w komórkach wysepek. --- Hormony tarczycy mają kluczowy wpływ na rozwój podczas życia płodowego. Niniejsze badanie bada wpływ niedoczynności tarczycy u matki na metabolizm węglowodanów metabolizm i zdolność wydzielania insuliny przez wysepki dorosłego męskiego potomstwa szczurów. szczurów. Jedna grupa ciężarnych matek (płodowa niedoczynność tarczycy) szczurów Wistar piła wodę zawierającą 0,02% 6-propylo-2-tiouracylu podczas ciąży, podczas gdy grupa kontrolna spożywała tylko wodę z kranu. grupa kontrolna spożywała tylko wodę z kranu. Po porodzie, przeżywalność i waga noworodków z obu grup. U dorosłego potomstwa płci męskiej przeprowadzono dożylny test tolerancji glukozy i 5-6 tygodni później, oceniano stymulowane glukozą wydzielanie insuliny przez izolowane wysepki. Stężenie glukozy w osoczu stężenie glukozy w osoczu grupy z niedoczynnością tarczycy podczas dożylnego testu tolerancji glukozy było istotnie wyższe (p=0,003) w czasie 5-20 min w porównaniu do grupy grupy kontrolnej, podczas gdy stężenie insuliny w osoczu było istotnie niższe (p=0,012) po 5-20 min. Wydzielanie insuliny przez izolowane wysepki stymulowane 16 mM glukozy potomstwa w grupie niedoczynności tarczycy płodu (376,2 ± 57,1 pmol/ wysepkę/60 min) było istotnie niższe (p=0,02) w porównaniu z grupą kontrolną (618,1 ± 85,2). Chociaż dorosłe potomstwo urodzone przez matki z niedoczynnością tarczycy były eutyreozą, ich tolerancja glukozy i stymulowane glukozą wydzielanie insuliny przez wysepki wysepek były zmienione, co może ostatecznie przyczynić się do rozwoju cukrzycy. cukrzycy. --- Hormony tarczycy modulują układ odpornościowy i metabolizm, wpływają na wydzielanie insuliny i powodują zmniejszoną tolerancję glukozy. i powodują zmniejszoną tolerancję glukozy. Hormony tarczycy zostały Hormony tarczycy zostały opisane w celu zmiany częstości występowania spontanicznego autoimmunologicznego zapalenia tarczycy u szczurów Bio-Breeding/Worcester (BB), ale nie wiadomo, w jaki sposób hormony te wpływają na rozwój cukrzycy typu 1. rozwój cukrzycy typu 1 (T1DM). Celem było zbadanie wpływu wpływu zmian w funkcjonowaniu tarczycy podczas rozwoju postnatalnego na występowanie T1DM u szczurów BB i wpływ T3 na masę komórek beta u szczurów szczurów Wistar bez cukrzycy. Szczury BB leczono jodem sodu (NaI) lub hormonem stymulującym tarczycę (T3). hormonem stymulującym tarczycę (TSH) noworodkowo lub trójjodotyroniną (T3) w okresie dojrzewania. W wieku 19 tygodni oceniano częstość występowania T1DM i stopień zapalenia insuliny. oceniano stopień zapalenia insuliny. Wpływ leczenia T3 na masę komórek beta oceniano u szczurów rasy Wistar za pomocą bezstronnych metod stereologicznych. Częstość występowania T1DM u kontrolnych szczurów BB wynosiła 68% w wieku 19 tygodni. NaI i T3 zmniejszyły częstość występowania częstość występowania, podczas gdy TSH nie miało wpływu. U szczurów Wistar leczenie T3 zwiększyło masę komórek beta na masę ciała. masę komórek beta na masę ciała. Modulacja funkcji tarczycy podczas może zatem wpływać na wystąpienie T1DM u osób genetycznie podatnych. genetycznie podatnych osobników.
|
Czy trójjodotyronina odgrywa rolę regulacyjną w wydzielaniu insuliny przez trzustkę?
|
TAK
|
1,619
|
Zgłaszamy izolację nowego peptydu przeciwdrobnoustrojowego, hepcydyny basowej, ze skrzeli ze skrzeli hybrydy okonia pasiastego, okonia białego (Morone chrysops) x okonia pasiastego (M. saxatilis). Po dootrzewnowym wstrzyknięciu Micrococcus luteus i Escherichia coli, peptyd został oczyszczony z frakcji HPLC z aktywność przeciwdrobnoustrojowa przeciwko Escherichia coli. Sekwencjonowanie przez degradację Edmana ujawniło peptyd o długości 21 reszt (GCRFCCNCCPNMSGCGVCCRF) z ośmioma przypuszczalnymi cysteinami. cysteinami. Pomiary masy cząsteczkowej natywnego peptydu oraz zredukowanego i i alkilowanego peptydu potwierdziły sekwencję z czterema wewnątrzcząsteczkowymi mostkami dwusiarczkowymi. mostkami dwusiarczkowymi. Homologia sekwencji peptydu do ludzkiej hepcydyny i innych przewidywanych hepcydyn hepcidin, wskazuje, że peptyd jest nowym członkiem rodziny hepcidin. Sekwencje nukleotydów dla cDNA i genomowego DNA zostały określone dla labraksa. A przewidywany prepropeptyd (85 aminokwasów) składa się z trzech domen: peptydu sygnałowego (24 aminokwasy), prodomeny (40 aminokwasów) i dojrzałego peptydu (21 aminokwasów). aminokwasów). Gen ma dwa introny i trzy eksony. Pudełko TATA i kilka motywy wiążące czynniki transkrypcyjne, w tym C / EBP, jądrowy czynnik czynnik-kappaB i czynnik jądrowy hepatocytów znaleziono w regionie przed miejsca startu transkrypcji. W wątrobie labraksa ekspresja genu hepcydyny była indukowana 4500-krotnie po zakażeniu patogenem ryb, Streptococcus iniae, podczas gdy poziom ekspresji pozostawał niski we wszystkich innych badanych tkankach. Nowy peptyd peptyd przeciwdrobnoustrojowy ze skrzeli, hepcydyna basowa, jest głównie wyrażany w wątrobie i jest wysoce indukowalny przez ekspozycję na bakterie. --- Hepcydyna, 25-aminokwasowy hormon peptydowy zawierający złożoną sieć czterech wiązań disulfidowych, jest hormonalnym regulatorem homeostazy żelaza. wiązań dwusiarczkowych jest hormonalnym regulatorem homeostazy żelaza. Trzy mostki syntetyczne analogi peptydowe zostały przygotowane zgodnie z dwiema strategiami syntetycznymi i dwie procedury utleniania: i) synteza w fazie stałej wspomagana mikrofalami a następnie utlenianie powietrzem sześciu wolnych cystein ii) ręczna synteza w fazie stałej po której następowała stopniowa deprotekcja i utlenianie par cystein. Wszystkie peptydy o różnej łączliwości zostały scharakteryzowane za pomocą spektrometrii MALDI ToF i przetestowane pod kątem ich zdolności do degradacji komórkowego eksportera żelaza, ferroportyny. komórkowego eksportera żelaza, ferroportyny. Podczas gdy peptydy liniowe są nieaktywne, peptydy jedno- i dwumostkowe peptydy dwumostkowe zachowujące chronione cysteiny przez nieporęczne podstawniki są aktywne. Podobnie, peptydy trójmostkowe są aktywne niezależnie od ich połączeń dwusiarczkowych. --- Szczególnie w dziedzinie analizy peptydów i białek metodą middle- i top-down, mostki dwusiarczkowe mogą poważnie utrudniać fragmentację, a tym samym utrudniać analizę sekwencji (pokrycie). analizę sekwencji (pokrycie). Poniżej przedstawiamy podejście on-line/elektrochemia/ESI-FTICR-MS które zostało zastosowane do analizy pierwotnej struktury oksytocyny, zawierającej jeden mostek dwusiarczkowy, oraz hepcydyny, zawierającej cztery mostki dwusiarczkowe. mostki dwusiarczkowe. Przedstawiony przepływ pracy zapewnił do 80% (on-line) konwersję wiązań dwusiarczkowych w obu peptydach. Przy minimalnym przygotowaniu próbki, taka redukcja skutkowała większą liczbą rozszczepień szkieletu peptydu po CID lub fragmentacji ETD, a tym samym lepsze pokrycie sekwencji. Czasy cyklu w tym odzyskiwanie elektrody, były szybkie i dlatego mogą być bardzo dobrze być połączony z chromatografią cieczową do separacji białek lub peptydów, co ma ogromny potencjał do analizy o wysokiej przepustowości. --- Hepcydyna, bogaty w cysteinę kationowy peptyd przeciwbakteryjny, odgrywa ważną rolę w obronie człowieka przed infekcją patogenami. rolę w obronie człowieka przed infekcją patogenami. Jednak jej rola w odpowiedzi immunologicznej gadów odpowiedzi immunologicznej gadów i to, czy jest zaangażowany w odporność przeciwbakteryjną, nie zostało jeszcze nie zostało jeszcze udowodnione. W celu zbadania aktywności przeciwbakteryjnej hepcydyny Crocodylus siamensis (Cshepc), pospolitego gada, który żyje w regionie tematycznym Azji Południowo-Wschodniej, sklonowano sekwencję cDNA Cshepc, która obejmowała otwartą ramkę odczytu (ORF) ramkę odczytu (ORF) 300 bp kodującą 99 aminokwasową preprohepcydynę. Cshepc ma osiem cystein tworzących cztery konserwowane mostki dwusiarczkowe, podobnie jak ludzkiej. Analiza sekwencji wykazała, że dojrzały peptyd Cshepc był bardziej konserwowany niż preprohepcidin. Analiza ekspresji tkankowej wykazała, że Transkrypty Cshepc ulegały wysokiej ekspresji w wątrobie, mięśniach i sercu C. siamensis. Rekombinowana hepcydyna może znacząco hamować wzrost bakterii Gram-ujemnych. bakterii Gram-ujemnych Escherichia coli i Aeromonas sobria, jak również Gram-dodatnich bakterii Staphylococcus aureus i Bacillus subtilis in in vitro, co sugeruje, że Cshepc, podobnie jak ludzka hepcydyna, może odgrywać rolę w funkcję przeciwbakteryjną we wrodzonej odpowiedzi immunologicznej gospodarza. --- Hepcydyna została po raz pierwszy zidentyfikowana jako peptyd przeciwdrobnoustrojowy obecny w ludzkiej surowicy i moczu. i moczu. Później wykazano, że hepcydyna jest długo poszukiwanym hormonem który reguluje homeostazę żelaza u ssaków. Natywny peptyd o długości 25 aminokwasów (Hepc25) zawiera cztery mostki dwusiarczkowe, które utrzymują motyw β-spinki do włosów. Celem Celem niniejszego badania była ocena, czy wewnątrzcząsteczkowe mostki dwusiarczkowe są niezbędne dla aktywności przeciwdrobnoustrojowej Hepc25. Wykazaliśmy, że syntetyczny peptyd odpowiadający ludzkiemu Hepc25 i zawierający cztery mostki disulfidowe mostki dwusiarczkowe, ma aktywność przeciwbakteryjną przeciwko kilku szczepom bakterii Gram-dodatnich i Gram-ujemnych. Wręcz przeciwnie, syntetyczny peptyd w którym wszystkie cysteiny zostały zastąpione alaninami (Hepc25-Ala) nie miał wykrywalnej aktywności przeciwko tym samym szczepom bakterii. W kolejnym kroku, sposób działania Hepc25 na Escherichia coli. Do oceny integralności błony bakteryjnej wykorzystano wychwyt SYTOX Green. do oceny integralności błony bakteryjnej. Nie zaobserwowano permeabilizacji błony przy zaobserwowano w przypadku Hepc25, co wskazuje, że peptyd ten nie zabija bakterii poprzez niszcząc ich błony. Test opóźnienia żelu wykazał, że Hepc25 wiąże się z DNA z wysoką wydajnością i że do DNA z wysoką wydajnością i że ta zdolność wiązania zależy od obecność wewnątrzcząsteczkowych mostków dwusiarczkowych. Redukcja Hepc25 lub zastąpienie ośmiu cystein przez reszty alaninowe prowadziło do peptydów, które nie były już w stanie wiązać DNA w teście in vitro. W sumie wyniki te pokazują, że Hepc25 powinien przyjąć trójwymiarową strukturę stabilizowaną przez wewnątrzcząsteczkowe mostki dwusiarczkowe, aby mieć aktywność przeciwbakteryjną.
|
Ile mostków dwusiarczkowych ma białko hepcydyna?
|
Hepcydyna zawiera osiem reszt cysteinowych, które tworzą cztery mostki dwusiarczkowe.
|
1,620
|
Masa, funkcja i zdolność naprawcza mięśni szkieletowych stopniowo spada wraz ze starzeniem się, ograniczając mobilność, dobrowolną funkcję i jakość życia. Naprawa mięśni szkieletowych jest ułatwiona przez populację dedykowanych mięśniowych komórek macierzystych (MuSC), znanych również jako komórki satelitarne. mięśniowych (MuSC), znanych również jako komórki satelitarne, które znajdują się w anatomicznie anatomicznie zdefiniowanych niszach w tkankach mięśniowych. W dorosłych tkankach MuSC są utrzymywane w stanie stanie spoczynku, dopóki nie zostaną przygotowane do regeneracji uszkodzonych mięśni poprzez cykle samoodnowy. Wraz ze starzeniem się, homeostaza tkanki mięśniowej jest stopniowo zakłócana, a zdolność MuSCs do naprawy uszkodzonych mięśni do naprawy uszkodzonych mięśni. Do niedawna spadek ten był w dużej mierze przypisywany zewnętrznym związanym z wiekiem zmianom w mikrośrodowisku, na które narażone są MuSCs. narażone. Jednakże, jak podkreślono w niniejszej Perspektywie, ostatnie doniesienia pokazują, że MuSCs również stopniowo ulegają zmianom wewnątrzkomórkowym, które głęboko wpływają na funkcje regeneracyjne komórek macierzystych wraz z wiekiem. Bardziej kompleksowe zrozumienie wzajemnego oddziaływania czynników wewnętrznych i zewnętrznych komórek macierzystych pozwoli na udoskonalenie terapii komórkowych zdolnych do przywrócenia homeostazy tkanek homeostazę tkanek i wzmocnienie naprawy mięśni u osób starszych. --- Komórki satelitarne (SC) są spokojnymi dorosłymi komórkami macierzystymi mięśni o krytycznym znaczeniu dla rozwoju postnatalnego. Dzieci z porażeniem mózgowym mają upośledzony wzrost mięśni i mięśni i rozwijają przykurcze. Podczas gdy cytometria przepływowa wcześniej wykazała zmniejszoną populację SC, nieprawidłowości macierzy zewnątrzkomórkowej mogą wpływać na stosowane metody izolacji komórek. stosowane metody izolacji komórek, systematycznie izolując mniej komórek z mięśni CP i tworząc stronniczy wynik. W związku z tym, celem tego badania było zastosowanie immunohistochemii na seryjnych skrawkach mięśni w celu ilościowego określenia SC in situ. Seryjne przekroje z ludzkich biopsji mięśni gracilis (n = 11) zostały oznaczone przeciwciałami fluorescencyjnymi dla Pax7 (marker transkrypcji SC), lamininy (podstawowa lamina) i 4',6-diamidino-2-fenyloindol (jądra). Mikroskopia fluorescencyjna pod dużym powiększeniem została wykorzystana do identyfikacji SC na podstawie znakowania i lokalizacji. Średnia SC/100 włókien mięśniowych była zmniejszona o ∼70% (p < 0,001) u dzieci z CP (2,89 ± 0,39) w porównaniu do dzieci z TD (8,77 ± 0,79). Ponadto rozkład SC w poszczególnych polach był różny (p < 0,05), ze zwiększonym odsetkiem SC w polach będących pojedynczymi komórkami (p < 0,01) u dzieci z CP. Kwantyfikacja liczby SC in situ, bez jakiejkolwiek innej manipulacji tkanką, potwierdza, że dzieci ze spastycznym CP mają zmniejszoną ich liczbę. Ta utrata komórek macierzystych może częściowo wyjaśniać upośledzony wzrost mięśni i pozornie zmniejszoną reaktywność mięśni CP na ćwiczenia. --- Komórki satelitarne mięśni szkieletowych odgrywają kluczową rolę w poporodowym wzroście i regeneracji mięśni. regeneracji. Aby zbadać molekularną regulację komórek satelitarnych, bezpośrednio przygotowaliśmy komórki satelitarne od 8- do 12-tygodniowych myszy C57BL/6 i przeprowadziliśmy analizę ekspresji genów w całym genomie. W porównaniu z aktywowanymi 507 genów było silnie regulowanych w spoczynkowych komórkach satelitarnych. Obejmowały one obejmowały negatywne regulatory cyklu komórkowego i inhibitory miogeniczne. Zestaw genów ujawniła, że quiescent komórki satelitarne preferencyjnie wyrażają geny zaangażowane w adhezję komórka-komórka, regulację wzrostu komórek, tworzenie macierzy zewnątrzkomórkowej, homeostazę miedzi i żelaza oraz transport lipidów. transport lipidów. Ponadto, reakcja łańcuchowa odwrotnej transkrypcji-polimerazy na różnicowo wyrażonych genów potwierdziła, że receptor kalcytoniny (CTR) był w uśpionych komórkach satelitarnych, ale nie w aktywowanych komórkach satelitarnych. komórkach satelitarnych. Ponadto, mRNA CTR jest prawie niewykrywalne w komórkach niemyogennych. Dlatego, następnie zbadaliśmy ekspresję CTR in vivo. CTR ulegał specyficznej ekspresji na spokojnych komórkach satelitarnych, ale ekspresji nie stwierdzono na aktywowanych/proliferujących komórkach satelitarnych podczas regeneracji mięśni. Komórki CTR-pozytywne pojawiły się ponownie na obrzeżach regenerujących się włókien mięśniowych w późniejszych etapach regeneracji mięśni. regeneracji mięśni. Stymulacja kalcytoniną opóźniała aktywację spoczynkowych komórek satelitarnych. komórek satelitarnych. Nasze dane wskazują na rolę CTR w spoczynkowych komórkach satelitarnych i solidne rusztowanie do dalszej analizy molekularnej regulacji komórek satelitarnych. Ujawnienie potencjalnych konfliktów interesów znajduje się na końcu tego artykułu. artykułu. --- Badania koncentrujące się na kanonicznym progenitorze miogenicznym dorosłych, komórkach satelitarnych mięśni szkieletowych mięśni szkieletowych, są wciąż rozwijającą się dziedziną 46 lat od ich początkowego opisu. początkowego opisu. Ostatnie publikacje ujawniły wiele nowych aspektów biologii komórek satelitarnych, począwszy od ich życia rozwojowego do ich roli jako jako główna samoodnawiająca się miogenna komórka macierzysta w dorosłych mięśniach szkieletowych, a także wreszcie ich utratę podczas starzenia się. Potencjał miogenny komórek satelitarnych jest pod kontrolą molekularną specyficznych czynników transkrypcyjnych bHLH i parowanych których ściśle zaaranżowana równowaga odpowiada za skuteczną regenerację mięśni szkieletowych. mięśni szkieletowych. Nowe doniesienia wskazują również na związek komórek satelitarnych z naczyniami krwionośnymi i wysoki potencjał miogenny podzbiorów komórek macierzystych związanych z obiema liniami z obiema liniami. --- Komórki satelitarne mięśnia szkieletowego to spokojne, jednojądrzaste komórki miogenne, zlokalizowane pomiędzy sarkolemą a błoną podstawną terminalnie zróżnicowanych włókien mięśniowych. Są one zwykle w stanie spoczynku w dorosłych mięśniach mięśni, ale działają jako rezerwowa populacja komórek, zdolna do proliferacji w odpowiedzi na w odpowiedzi na uraz i dać początek zregenerowanym mięśniom i większej liczbie komórek satelitarnych. komórek satelitarnych. Niedawne odkrycie szeregu markerów wyrażanych przez komórki satelitarne komórek satelitarnych dostarczyło dowodów na to, że komórki satelitarne, które przez długi czas uważano za jednorodną populację komórek macierzystych mięśni, mogą nie być równoważne. Jest możliwe, że subpopulacja komórek satelitarnych może pochodzić z bardziej prymitywnych komórek macierzystych. prymitywnej komórki macierzystej. Komórki prekursorowe mięśni pochodzące z komórek satelitarnych mogą być wykorzystywane do do naprawy i regeneracji uszkodzonych lub miopatycznych mięśni szkieletowych lub jako wektory do terapii genowej. FAKTY O KOMÓRKACH: (1) Liczba komórek w organizmie: 2 x 10(7) do 3 x 10(7) miojąder/g, 20-25 kg mięśni u przeciętnego człowieka; 2 x 10(5) do 10 x 10(5) komórek satelitarnych/g, tj. komórek satelitarnych/g, tj. około 1 x 10(10) do 2 x 10(10) komórek satelitarnych na osobę. (2) Główne funkcje: naprawa i utrzymanie mięśni szkieletowych. (3) Wskaźnik obrotu: bliski zeru w warunkach nieurazowych - wysoki w chorobie lub ciężkim urazie. ciężkim urazie. --- Komórki satelitarne mięśni szkieletowych są dorosłymi komórkami macierzystymi pochodzącymi z mięśni. coraz większą uwagę. Owcze komórki satelitarne wykazują większe podobieństwo do ludzkich komórek satelitarnych pod względem metabolizmu, długości życia, proliferacji i różnicowania niż komórki satelitarne szczura i myszy. niż komórki satelitarne szczura i myszy. Zastosowaliśmy dwuetapowe enzymatyczne trawienie i zróżnicowane metody adhezji do izolacji i oczyszczania owczych komórek satelitarnych mięśni szkieletowych, zidentyfikowaliśmy komórki i indukowaliśmy różnicowanie w celu zbadania ich pluripotencji. Najbardziej wydajną metodą izolacji komórek satelitarnych mięśni szkieletowych owiec była kolagenaza typu I i trypsyna, z najlepszymi warunkami dla hodowli in vitro w pożywce zawierającej 20% FBS. w pożywce zawierającej 20% FBS + 10% surowicy końskiej. Barwienie immunofluorescencyjne wykazało, że komórki satelitarne wyrażały Desminę, α-Sarcomeric Actinin, MyoD1, Myf5 i PAX7. Po indukcji miogenicznej powstały wielojądrowe miotuby, na co wskazuje ekspresja MyoG i szybkiej miozyny mięśniowej. Po indukcji osteogennej komórki wyrażały osteokalcynę, z barwieniem czerwienią alizarynową i ALP (fosfataza alkaliczna). fosfataza alkaliczna) były pozytywne. Po indukcji adipogennej, komórki wyrażały PPARγ2 (receptor γ2 aktywowany przez proliferatory peroksysomów) i wyraźne kropelki lipidów były obecne wokół komórek, z barwieniem Oil Red-O dającym pozytywny wynik. Podsumowując, opracowano skuteczny system do izolacji, oczyszczania i identyfikacji komórek satelitarnych mięśni szkieletowych owiec. komórek satelitarnych mięśni szkieletowych owiec. --- Wyjątkowa zdolność regeneracyjna mięśni szkieletowych jest przypisywana macierzystej komórce mięśniowej zwanej komórką satelitarną. Komórki satelitarne są niezbędne dla regeneracji mięśni szkieletowych, ponieważ ostatecznie dostarczają miogennych prekursorów miogenne, które odbudowują uszkodzoną tkankę mięśniową. Komórki satelitarne są heterogenną populacją komórek macierzystych i progenitorowych. komórek progenitorowych. Określenie hierarchii komórkowej i zrozumienie, w jaki sposób w populacji komórek satelitarnych będzie nieocenione dla rozwoju komórek macierzystych i progenitorowych. nieocenione dla rozwoju terapii regeneracyjnych mięśni.
|
Czym są komórki satelitarne mięśni szkieletowych?
|
Komórki satelitarne mięśni szkieletowych (SC) to miogenne komórki macierzyste Pax7(+), które znajdują się między blaszką podstawną a plazmalemmą miofibryli. W dojrzałych mięśniach SC są zazwyczaj w stanie spoczynku, ale mogą być aktywowane w odpowiedzi na uszkodzenie mięśni. W zależności od wielkości urazu tkanki, SCs mogą dzielić się minimalnie, aby naprawić subtelne uszkodzenia w obrębie poszczególnych włókien mięśniowych lub wytworzyć większą pulę potomstwa, która tworzy nowe włókna mięśniowe w przypadkach jawnego uszkodzenia mięśni
|
1,621
|
KONTEKST: Choroba Gravesa-Basedowa (GD) jest ogólnoustrojowym zespołem autoimmunologicznym obejmującym objawy w tkance łącznej tarczycy i oczodołu. Związek między tymi między tymi dwiema tkankami w GD wymyka się naszemu zrozumieniu. Pacjenci z GD mają zwiększoną częstotliwość krążących komórek linii monocytów znanych jako fibrocyty. Te fibrocyty infiltrują tkanki łączne oczodołu w oftalmopatii związanej z tarczycą i wyrażają funkcjonalną i wykazują ekspresję funkcjonalnego receptora TSH (TSHR). CEL: Celem badania była identyfikacja i charakterystyka fibrocytów CD34(+) fibrocytów w tkance tarczycy. PROJEKT/OTOCZENIE/UCZESTNICY: Pacjenci poddawani tyreoidektomii chirurgicznej w dwóch akademickich ośrodkach medycznych zostali zrekrutowani do badania. GŁÓWNE MIARY WYNIKÓW: Przeprowadziliśmy immunohistochemię, cytometrię przepływową, PCR w czasie rzeczywistym, test ELISA specyficzny dla cytokin i różnicowanie komórek. WYNIKI: Komórki CD34(+)ColI(+)CXCR4(+)TSHR(+) można zidentyfikować in situ w tkance tarczycy od dawców z tkanki tarczycy od dawców z GD, zapaleniem tarczycy Hashimoto lub w tkance normalnej tkance. Fibroblasty tarczycy wyhodowane z tych gruczołów wyrażają fenotyp CD34(-)ColI(+)CXCR4(+)TSHR(+). Poziomy TSHR są wyższe niż w fibroblastach oczodołowych. Podczas leczenia TSH fibroblasty tarczycy wytwarzają IL-6 i IL-8. Indukcja IL-6 może być blokowana przez deksametazon, chemiczny inhibitor chemiczny inhibitor Akt/Pkb, a także poprzez znokautowanie Akt za pomocą specyficznego małego interferującym RNA. Pod wpływem TGF-β lub rozyglitazonu fibroblasty tarczycy różnicują się odpowiednio w miofibrocyty lub adipocyty. WNIOSKI: Fibroblasty tarczycy ColI(+)CXCR4(+)TSHR(+) przypominają fibroblasty oczodołu fibroblasty i krążące fibrocyty. Fibrocyty CD34(+) wydają się infiltrować obie tkanki w GD. Fibroblasty tarczycy tracą ekspresję CD34 w hodowli, w przeciwieństwie do fibroblasty oczodołowe i krążące fibrocyty. Fibrocyty i ich pochodne fibroblasty mogą uczestniczyć w patogenezie autoimmunizacji tarczycy po aktywacji TSHR. aktywacji TSHR. Mogą one stanowić cel terapeutyczny dla tych chorób. --- TŁO: Wiadomo, że otyłość wiąże się z wyższym ryzykiem chorób sercowo-naczyniowych i cukrzycy. chorób sercowo-naczyniowych, zespołu metabolicznego i cukrzycy. Hormon tyreotropowy (TSHR) jest receptorem dla hormonu tyreotropowego (TSH lub tyreotropiny). (TSH lub tyreotropiny), kluczowego regulatora funkcji tarczycy. Ekspresja TSHR, niegdyś uważany za ograniczony do tyreocytów, został jak dotąd w wielu tkankach pozatarczycowych, w tym w wątrobie i tłuszczu. Poprzednie badania wykazały, że ekspresja TSHR jest regulowana w górę, gdy preadipocyty różnicują się w dojrzałe adipocyty, co sugeruje możliwą rolę TSHR w adipogenezie. adipogenezie. Pozostaje jednak niejasne, czy ekspresja TSHR w adipocytach jest zaangażowana w patogenezę otyłości. METODY: W niniejszym badaniu przeanalizowano ekspresję TSHR w tkankach tłuszczowych myszy i ludzi. i człowieka, a także oceniono jej związek z otyłością. WYNIKI: Wykazaliśmy tutaj, że ekspresja TSHR była zwiększona zarówno na poziomie mRNA, jak i białka, gdy preadipocyty 3T3-L1 były indukowane do różnicowania. Zablokowanie TSHR zablokowało różnicowanie adipocytów preadipocytów 3T3-L1 jak oceniono za pomocą barwienia Oil-red-O dla akumulacji lipidów i analiz RT-PCR ekspresji mRNA PPAR-γ i ALBP. Wygenerowaliśmy myszy z otyłością (C57/BL6) przez karmienie dietą wysokotłuszczową i stwierdziliśmy, że ekspresja białka TSHR w trzewnych tkankach tłuszczowych tkanki tłuszczowej myszy z otyłością była znacznie wyższa w porównaniu z myszy kontrolnych bez otyłości (P < 0,05). Wreszcie, ekspresję TSHR w tkankach tłuszczowych w tkankach tłuszczowych u 120 pacjentów. Wyniki wykazały, że ekspresja TSHR w podskórnej tkance tłuszczowej jest skorelowana z BMI (wskaźnik masy ciała). WNIOSEK: Podsumowując, wyniki te sugerują, że TSHR jest ważnym regulatorem różnicowania adipocytów. Rozregulowana ekspresja TSHR w w tkankach tłuszczowych jest związana z otyłością, co może wiązać się z mechanizmem nadmiernej adipogenezy. nadmiernej adipogenezy. --- Aby określić względne znaczenie TSH w białej tkance tłuszczowej, porównaliśmy fenotypy fenotypy tkanki tłuszczowej dwóch różnych mysich modeli niedoczynności tarczycy. Modele te różniły się tym, że normalna wzajemna zależność między hormonem tarczycy i TSH była nienaruszona w jednym i zaburzona w drugim. Jeden model, myszy z tyreoidektomią (THYx), miały 100-krotny wzrost TSH i normalny receptor TSH receptor TSH (TSHR); w przeciwieństwie do tego, drugi model, myszy hyt/hyt, miał 120-krotne 120-krotny wzrost TSH, ale niefunkcjonalny TSHR. Chociaż zarówno myszy THYx, jak i hyt/hyt były w stanie ciężkiej niedoczynności tarczycy, stosunek tkanki tłuszczowej najądrzy (mg)/waga ciała (g) (F/B) u myszy THYx był znacznie mniejszy niż u myszy hyt/hyt (8,2 ± 0,43 vs. 14,4 ± 0,40, odpowiednio, P < 0,001). Średnica komórek tłuszczowych u myszy THYx była również mniejsza niż u myszy hyt/hyt (odpowiednio 79 ± 2,8 vs. 105 ± 2,2 μm, P < 0,001), co sugeruje, że TSH indukował lipolizę w tkankach tłuszczowych. Kiedy my przeniesiono funkcjonalny mysi gen TSHR i plazmid kontrolny na przeciwległe strony tłuszczu najądrza myszy hyt/hyt przez wstrzyknięcie plazmidu w połączeniu z elektroporacją, masa tłuszczu po stronie TSHR została zmniejszona do 60% masy po stronie strona kontrolna. Poziomy RNA wrażliwej na hormony lipazy w tłuszczu najądrza zawierającym przeniesiony gen TSHR były dwukrotnie wyższe niż w tkance od strony kontrolnej. Wyniki te wskazują, że TSH działał jako czynnik lipolityczny w białej tkance tłuszczowej. w białej tkance tłuszczowej, szczególnie u myszy w stanie niedoczynności tarczycy.
|
Które dodatkowe tkanki tarczycy mają receptory tyreotropiny (TSH)?
|
Receptory TSH ulegają ekspresji również w tkankach pozatarczycowych. Receptory TSH wydają się być funkcjonalne. Tkanki pozatarczycowe obejmują fibroblasty oczodołu i tkankę tłuszczową
Głównymi tkankami z receptorami TSH są:
tkanka tłuszczowa
tkanka włóknista oczodołu
|
1,622
|
Wstęp: Podgrzewana, nawilżana, wysokoprzepływowa tlenoterapia kaniulą nosową (HHHFNC) była stosowana w celu poprawy wentylacji u wcześniaków. Nie ma danych na temat ciśnienia w drogach oddechowych i skuteczności w zapaleniu oskrzelików. CEL: Celem tego badania było określenie ciśnienia nosowo-gardłowego (NP) ciśnienia generowanego podczas terapii HHHFNC w zapaleniu oskrzelików. METODY: Przeprowadziliśmy prospektywne badanie obserwacyjne w celu pomiaru ciśnienia NP przy różnych prędkościach przepływu terapii HHHFNC w umiarkowanym do ciężkiego zapaleniu oskrzelików. Odnotowano również parametry życiowe, ocenę ciężkości zapalenia oskrzelików i nasycenie tlenem. i nasycenie tlenem. WYNIKI: Do badania włączono 25 pacjentów (średnia, 78,1 [SD, 30,9] dni; waga, 5,3 [SD, 1,1] kg). Ciśnienie nosowo-gardłowe wzrastało liniowo wraz z prędkościami przepływu do 6 l/min. Powyżej 6 l/min wzrost ciśnienia był liniowy, ale mniej przyspieszony. przyspieszony. Średnio ciśnienie w NP wzrastało o 0,45 cm H2O na każdy 1 l/min wzrost natężenia przepływu. Istniały znaczące różnice między ciśnieniami w w stanie otwartych i zamkniętych ust dla przepływów do 6 l/min. Przy 6 l/min, ciśnienie w stanie otwartych ust wynosiło 2,47 cm H2O, a w stanie zamkniętych ust wynosiło 2,74 cm H2O (P < 0,001). Analiza regresji liniowej wykazała, że tylko przepływ (a nie waga lub płeć) miał wpływ na generowane ciśnienie. Nasilenie zapalenia oskrzelików oskrzelików uległa znacznej poprawie dzięki terapii HHHFNC (przed: 14,5 [SD, 1,4], po: 10,4 [SD, 1,2]; P < 0,001). WNIOSKI: Zwiększenie szybkości przepływu w terapii HHHFNC wiąże się z liniowym wzrostem ciśnienia NP w oskrzelach. liniowym wzrostem ciśnienia NP u pacjentów z zapaleniem oskrzelików. Potrzebne są większe badania aby ocenić skuteczność kliniczną terapii HHHFNC w zapaleniu oskrzelików. --- CELE: Niniejsze badanie ma na celu określenie, czy istnieje różnica w ciśnieniu w gardle, mierzonym jako surogat w gardle, mierzonym jako surogat ciągłego dodatniego ciśnienia w drogach oddechowych dostarczanego wcześniakom między dwoma powszechnie stosowanymi podgrzewanymi kaniulami nosowymi, nawilżanymi kaniulami nosowymi o wysokim przepływie (HHHFNC): Fisher & Paykel Healthcare HHHFNC i Vapotherm 2000i. METODY: Pomiary ciśnienia w gardle wykonano u stabilnych wcześniaków wcześniaków otrzymujących HHHFNC do wspomagania oddychania. Badano natężenia przepływu 2-8 l/min. badano. WYNIKI: U dziewięciu niemowląt zarejestrowano pomiary ciśnienia w gardle za pomocą obu urządzeń HHHFNC przy prędkościach przepływu 2-8 l/min. Nie było różnicy w ciśnieniach między urządzeniami przy przepływie 2-6 l/min; zmierzone ciśnienie było liniowo związane z przepływem (R(2) = 0,9). Przy przepływie 7 l/min, Vapotherm zapewniał średnie (odchylenie standardowe) ciśnienie w gardle wynoszące 4,7 (2,2) cmH2 O w porównaniu z 4,23 (2,2) cmH2 O przez urządzenie Fisher & Paykel (P = 0,04). Przy przepływie 8 l/min średnie ciśnienie w gardle przy użyciu Vapotherm wynosiło 4,9 (2,2) cmH2 O w porównaniu z 4,1 (2,3) cmH2 O przy użyciu urządzenia Fisher & Paykel (P = 0.05). WNIOSKI: Oba urządzenia HHHFNC zapewniały podobne ciśnienie w gardle przy natężeniu przepływu 2-6 l/min. Zawór ograniczający ciśnienie w urządzeniu Fisher & Paykel tłumił ciśnienia w gardle przy przepływie 7 i 8 l/min. Vapotherm wykazywał tendencję do wyższego ciśnienia w gardle przy przepływach 7 i 8 l/min, ale znaczenie kliniczne tej różnicy pozostaje niejasne. znaczenie kliniczne tej różnicy pozostaje niejasne. --- TŁO: Kaniule nosowe o wysokim przepływie (HFNC) to małe, cienkie, zwężające się kaniule stosowane do dostarczania tlenu lub mieszanki tlenu i powietrza z prędkością przepływu > 1 l/min. HFNC mogą być stosowane do dostarczania wysokich stężeń tlenu i mogą zapewniać dodatnie ciśnienie końcowo-wydechowe. CELE: Porównanie bezpieczeństwa i skuteczności HFNC z innymi formami nieinwazyjnym wspomaganiem oddychania u wcześniaków. STRATEGIA WYSZUKIWANIA: Strategia obejmowała przeszukiwanie centralnego rejestru badań kontrolowanych Cochrane of Controlled Trials (CENTRAL) (The Cochrane Library 2010), MEDLINE, CINAHL, EMBASE i streszczenia z postępowań konferencyjnych. KRYTERIA SELEKCJI: Randomizowane lub quasi-randomizowane badania porównujące HFNC z innymi nieinwazyjnymi formami wspomagania oddychania u wcześniaków bezpośrednio po urodzeniu lub po ekstubacji. bezpośrednio po urodzeniu lub po ekstubacji. ZBIERANIE I ANALIZA DANYCH: Dane zostały zebrane i przeanalizowane przez autorów. Obliczono ryzyko względne, różnicę ryzyka i liczbę potrzebną do leczenia. GŁÓWNE WYNIKI: Do przeglądu włączono cztery badania. Badania różniły się pod względem porównywanych interwencji (ciągłe dodatnie ciśnienie w drogach oddechowych (CPAP) ciśnienie w drogach oddechowych (CPAP), nawilżane HFNC, nienawilżane HFNC), dostarczane natężenia przepływu i wskazaniami do wspomagania oddychania. Metaanaliza i analiza podgrup nie były możliwe. nie były możliwe. W przypadku stosowania jako podstawowe wsparcie oddechowe po urodzeniu, jedno badanie badanie wykazało podobny odsetek niepowodzeń leczenia u niemowląt leczonych HFNC i CPAP. Po ekstubacji, jedno badanie wykazało, że niemowlęta leczone HFNC miały znacznie wyższy wskaźnik ponownej intubacji niż te leczone nosowym CPAP. Inne badanie wykazało podobne wskaźniki reintubacji dla nawilżanych i i nienawilżanego HFNC, a czwarte badanie nie wykazało różnicy między dwoma różnymi modelami sprzętu używanego do dostarczania nawilżonego HFNC. WNIOSKI AUTORÓW: Nie ma wystarczających dowodów, aby ustalić bezpieczeństwo lub skuteczności HFNC jako formy wspomagania oddychania u wcześniaków. Kiedy stosowane po ekstubacji, HFNC może być związane z wyższym wskaźnikiem ponowną intubacją niż nosowy CPAP. Dalsze randomizowane badania kontrolowane z odpowiednią mocą wcześniaków porównujące HFNC z nosowym CPAP i z innymi metodami wspomagania oddechu. oraz z innymi metodami wspomagania oddychania lub wspomagania po ekstubacji. Badania te powinny mierzyć klinicznie istotne wyniki. --- TŁO: Systemy kaniul nosowych o wysokim przepływie (HFNC) wykorzystują wyższe prędkości przepływu gazu niż standardowe kaniule nosowe. Zastosowanie HFNC jako metody wspomagania oddychania wzrasta w populacjach niemowląt, dzieci i dorosłych jako alternatywa dla dla nieinwazyjnej wentylacji dodatnim ciśnieniem. CELE: Niniejszy krytyczny przegląd ma na celu: (1) ocenę dostępnych dowodów w odniesieniu do w odniesieniu do użyteczności HFNC u noworodków, dzieci i dorosłych pacjentów; (2) przegląd fizjologii HFNC; (3) opisanie dostępnych systemów HFNC (suplement online); i online); oraz (4) przegląd trwających i planowanych prób badających użyteczność HFNC w różnych warunkach klinicznych. WYNIKI: Badania kliniczne noworodków są ograniczone do wcześniaków. Tylko kilka pediatrycznych zbadało zastosowanie HFNC, przy czym większość z nich koncentrowała się na tej metodzie w przypadku wirusowego zapalenia oskrzelików. U krytycznie chorych dorosłych większość badań koncentrowała się na ostrych parametrach oddechowych i krótkoterminowych wynikach fizjologicznych z ograniczone badania koncentrujące się na wynikach klinicznych, takich jak czas trwania terapii i potrzeba eskalacji wsparcia wentylacyjnego. Obecne dowody wskazują że HFNC generuje dodatnie ciśnienie w drogach oddechowych w większości okoliczności; jednak dominujący mechanizm działania w łagodzeniu niewydolności oddechowej nie jest jednak dobrze ustalony. WNIOSKI: Obecne dowody sugerują, że HFNC jest dobrze tolerowany i może być wykonalne w podgrupie pacjentów, którzy wymagają wsparcia wentylacyjnego za pomocą nieinwazyjnej wentylacji. wentylacji nieinwazyjnej. Nie wykazano jednak, że HFNC jest równoważna lub lepsza od nieinwazyjnej wentylacji dodatnim ciśnieniem i potrzebne są dalsze badania w celu zidentyfikowania wskazań klinicznych dla HFNC u pacjentów z umiarkowaną do ciężkiej niewydolnością oddechową. --- TŁO: Dostępne są ograniczone dane opisujące efekty CPAP, których można oczekiwać podczas można oczekiwać podczas stosowania wysokiego przepływu z tradycyjną kaniulą nosową. CEL: Opisanie zależności między ciśnieniem generowanym w otworze a przepływem przez kaniulę nosową przy użyciu symulowanego modelu niemowlęcia. Postawiliśmy hipotezę, że nadciśnienie generowane przez standardową kaniulę przy przepływie > 2 l/min będzie minimalne i klinicznie nieistotne. METODY: Nozdrza symulowano za pomocą otworów wywierconych w plastikowym uchwycie. Szablon do aparatów CPAP posłużył jako szablon rozmiaru otworów. Małe, średnie i duże uchwyty zostały skonstruowane i podłączone do symulatora płuc płuc, który symulował spontaniczne oddychanie. Ciśnienie mięśni oddechowych było mięśni oddechowych poprzez ustawienie kształtu fali i dostosowanie amplitudy, aby zapewnić zakres objętości oddechowych (V(T)) od 3 ml do 12 ml. Podatność i opór płuc zostały ustawiono odpowiednio na 0,5 ml/cm H(2)O i 125 cm H(2)O/L/s. Kaniule nosowe zostały włożone do modelowych nozdrzy. Upewniliśmy się, że okluzja nozdrzy nie przekracza 50%. nie przekraczała 50%. Przepływ w kaniuli regulowano w zakresie 2-6 l/min w krokach co 1 l/min. przyrostach. Dane uśredniono dla 20 oddechów. Średnie ciśnienie w drogach oddechowych i procent i procentową zmianę V(T). WYNIKI: Największy wpływ na V (T) (średnia ± SD 0,16 ± 0,10 ml) i zmianę ciśnienia (średnia ± SD 0,7 ± 0,5 cm H(2)O) wystąpiła w przypadku kaniuli przedwczesnej. Najmniejszy wpływ najmniejszy wpływ na ciśnienie (średnia ± SD 0,3 ± 0,22 cm H(2)O) i zmianę V(T) (średnia ± SD 0,01 ± 0,02 ml) wystąpiła w przypadku kaniuli dla niemowląt. WNIOSKI: Klinicznie istotne ciśnienia nie były generowane przez wysokie przepływy przy użyciu standardowej kaniuli nosowej. Różnice w spontanicznym V(T) we wszystkich przepływach były nieznaczne. przepływów były nieznaczne. --- TŁO: Kaniule nosowe o wysokim przepływie (HFNC) zyskują na popularności jako forma nieinwazyjnego wspomagania oddychania u wcześniaków na oddziałach intensywnej terapii noworodków na całym świecie. oddziałach intensywnej terapii noworodków na całym świecie. Są one proponowane jako alternatywa dla ciągłego dodatniego ciśnienia w drogach oddechowych (NCPAP) w różnych sytuacjach klinicznych, w tym wsparcie po ekstubacji, podstawowa terapia od urodzenia i "odzwyczajanie" od NCPAP. CELE: Przedstawienie i omówienie dostępnych dowodów na stosowanie HFNC w populacji wcześniaków. populacji wcześniaków. METODY: Przeszukano literaturę internetową w poszukiwaniu odpowiednich, oryginalnych artykułów (zarówno badań randomizowanych, jak i nie) dotyczących stosowania HFNC u wcześniaków. wcześniaków. WYNIKI: Do przeglądu włączono łącznie 19 badań. Ciśnienie rozpierające generowane przez HFNC u wcześniaków wzrasta wraz ze wzrostem szybkości przepływu i i malejącym rozmiarem niemowlęcia i różni się w zależności od ilości nieszczelności wokół wkłuć. ząbków. HFNC może być równie skuteczne jak NCPAP w poprawie parametrów oddechowych takich jak objętość oddechowa i praca oddechowa u wcześniaków, ale prawdopodobnie tylko przy przepływie >2 litrów/min. Skuteczność i bezpieczeństwo HFNC u wcześniaków pozostają do ustalenia. WNIOSKI: Istnieje coraz więcej dowodów na wykonalność HFNC jako jako alternatywy dla innych form wentylacji nieinwazyjnej u wcześniaków. Pozostaje jednak niepewność co do skuteczności i bezpieczeństwa HFNC w tej populacji. populacji. Dopóki wyniki większych randomizowanych badań nie będą znane, powszechne stosowanie stosowanie HFNC w leczeniu wcześniaków nie może być zalecane. --- Wstęp: Wysokoprzepływowa kaniula nosowa (HFNC) jest bezpieczną, dobrze tolerowaną i nieinwazyjną metodą wspomagania oddychania. nieinwazyjną metodą wspomagania oddychania, która znajduje coraz szersze zastosowanie w dzieci z niewydolnością oddechową. Wysokoprzepływowa kaniula nosowa może być w stanie zapobiec intubacji u niemowląt i dzieci z niewydolnością oddechową. CEL: Celem niniejszego badania było określenie cech klinicznych i charakterystyki pacjenta pacjenta, które przewidują powodzenie lub niepowodzenie terapii HFNC u dzieci zgłaszających się na pediatryczny oddział ratunkowy (PED) z niewydolnością oddechową. niewydolnością oddechową. PROJEKT/METODY: Przeprowadzono retrospektywny przegląd kohortowy wszystkich dzieci w wieku poniżej 2 lat ocenianych w 2 oddziałach ratunkowych między czerwcem 2011 r. a wrześniem 2012 r. które otrzymały terapię HFNC w ciągu 24 godzin od początkowej segregacji. Ekstrakcja danych obejmowała zmienne kliniczne, zmienne demograficzne i wyniki pacjentów. Niepowodzenie terapii zdefiniowano jako kliniczną decyzję o intubacji pacjenta po poprzedzającej próbie HFNC. Przeprowadzono wieloczynnikową regresję logistyczną w celu zidentyfikować czynniki związane z intubacją po HFNC. WYNIKI: Zidentyfikowano czterysta dziewięćdziesiąt osiem przypadków spełniających kryteria włączenia do badania. spełniających kryteria włączenia. Najczęstszym rozpoznaniem końcowym było ostre zapalenie oskrzelików (n = 231, 46%), a następnie zapalenie płuc (n = 138, 28%) i astma (n = 38, 8%). Spośród 498 pacjentów, 42 (8%) pacjentów nie przeszło terapii i wymagało intubacji po badaniu HFNC. Czynnikami ryzyka związanymi z niepowodzeniem HFNC były częstość oddechów wyższa niż 90. percentyl dla wieku (iloraz szans [OR], 2,11; 95% przedział ufności [CI], 1,5 przedział ufności [CI], 1,01-4,43), początkowe żylne PCO2 większe niż 50 mm Hg (OR, 2,51; 95% CI, 1,06-5,98) i początkowe pH żylne poniżej 7,30 (OR, 2,53; 95% CI, 1.12-5.74). Zaobserwowano, że ostateczna diagnoza zapalenia oskrzelików była ochronna w odniesieniu do intubacji (OR, 0,40; 95% CI, 0,17-0,96). WNIOSKI: U niemowląt z niewydolnością oddechową z jakiejkolwiek przyczyny zgłaszających się do PED, częstość oddechów w trybie triage większa niż 90. percentyl dla wieku, początkowa PCO2 powyżej 50 mm Hg i początkowe pH żylne poniżej 7,30 były związane z niepowodzeniem terapii HFNC. związane z niepowodzeniem terapii HFNC. Rozpoznanie ostrego zapalenia oskrzelików było ochronne w odniesieniu do intubacji po HFNC. To odkrycie może pomóc klinicystom stosującym HFNC, identyfikując populację pacjentów o podwyższonym ryzyku niepowodzenia terapii. ryzyka niepowodzenia terapii. --- CEL: Celem niniejszego badania było zmierzenie ciśnienia w gardle u wcześniaków wcześniaków otrzymujących kaniule nosowe o wysokim przepływie. PROJEKT BADANIA: Łącznie przebadano 18 niemowląt (mediana wieku ciążowego 34 tygodnie, waga 1,619 kg). tygodni, waga 1,619 kg). Przetwornik ciśnienia z końcówką cewnika wprowadzono do nosogardzieli. do nosogardzieli. Przepływ był sekwencyjnie zwiększany do maksymalnie 8 l min(-1) i zmniejszono do minimum 2 l min(-1). WYNIK: Stwierdzono silny związek między ciśnieniem w gardle a przepływem i masą ciała niemowlęcia (P<0,001, r (2)=0,61), ale nie zamknięciem ust. Związek ten można wyrazić jako ciśnienie w gardle (cm H(2)O)=0,7+1,1 F (F=przepływ na kg w l min(-1) kg(-1)). WNIOSEK: Wysokoprzepływowe kaniule nosowe o natężeniu przepływu od 2 do 8 l min(-1) mogą prowadzić do do klinicznie istotnego wzrostu ciśnienia w gardle u wcześniaków. Szybkość przepływu i masa ciała, ale nie zamknięcie ust, są ważnymi czynnikami determinującymi przenoszone ciśnienie. ciśnienia. --- CEL: Określenie, czy wspomaganie oddychania po ekstubacji za pomocą podgrzewanych, nawilżane, wysokoprzepływowe kaniule nosowe (HHHFNC) skutkuje większym odsetkiem niemowląt młodszych niż 32 tygodnie ciąży, które zostały skutecznie ekstubowane po okresie okresie wentylacji dotchawiczej dodatnim ciśnieniem w porównaniu z konwencjonalnym ciągłym dodatnim ciśnieniem w drogach oddechowych (NCPAP). PROJEKT BADANIA: Losowo przydzieliliśmy wentylowane wcześniaki do Vapotherm HHHFNC lub NCPAP po ekstubacji. Pierwszorzędowy wynik, niepowodzenie ekstubacji, został zdefiniowane przez wstępnie określone kryteria niepowodzenia w ciągu 7 dni po ekstubacji. WYNIKI: Łącznie 132 wentylowane niemowlęta poniżej 32 tygodnia ciąży zostały losowo przydzielono do grupy otrzymującej HHHFNC (n = 67) lub NCPAP (n = 65). Niepowodzenie ekstubacji wystąpiło u 15 (22%) w grupie HHHFNC w porównaniu z 22 (34%) w grupie NCPAP. NCPAP. Nie było różnicy w liczbie niemowląt ponownie zaintubowanych w pierwszym tygodniu. w pierwszym tygodniu. Leczenie HHHFNC zmniejszyło liczbę urazów nosa o 3,1 (SD 7,2) w porównaniu z NCPAP 11,8 (SD 10,7), P < .001. WNIOSKI: HHHFNC i NCPAP powodowały podobny odsetek niepowodzeń ekstubacji. --- Niewydolność oddechowa u wcześniaków pozostaje trudnym wyzwaniem. Alternatywą alternatywą dla stosowania nosowego ciągłego dodatniego ciśnienia w drogach oddechowych (NCPAP) jako nieinwazyjnej metody wspomagania niewydolności oddechowej u wcześniaków było niedawne wprowadzenie wcześniaków było niedawne wprowadzenie urządzeń kaniuli nosowej o wysokim przepływie (HFNC) na wielu oddziałach noworodkowych. oddziałach noworodkowych. Zwiększono wykorzystanie HFNC przypuszczalnie z powodu anegdotycznych doniesień i doświadczeń, że jest łatwy w użyciu i dobrze tolerowany przez niemowlęta. niemowlęta, przy jednoczesnym zmniejszeniu septumerozji nosa. Niedostatek dowodów dotyczących jego skuteczności i bezpieczeństwa przemawia za ostrożnym podejściem do stosowania HFNC. stosowania HFNC. Szczególne obawy koncentrują się na nieprecyzyjnej regulacji i ciśnienia, które może wystąpić przy wyższych przepływach, szczególnie u najmniejszych niemowląt. niemowląt. --- Ciągłe dodatnie ciśnienie w drogach oddechowych (CPAP) jest szeroko stosowane na oddziałach noworodkowych zarówno jako jako podstawowy tryb wspomagania oddychania i po ekstubacji z wentylacji mechanicznej. W niniejszym przeglądzie przeanalizowano dowody na stosowanie CPAP szczególnie w szczególności u wcześniaków. Badania porównujące metody wytwarzania CPAP CPAP przyniosły sprzeczne wyniki, ale metaanaliza badań z randomizacją randomizowanych badań wykazała, że dostarczanie CPAP przez krótkie zęby nosowe jest najskuteczniejsze w zapobieganiu ponownej intubacji. najskuteczniejsze w zapobieganiu ponownej intubacji. Obecnie nie ma wystarczających dowodów na bezpieczeństwo lub skuteczność kaniul nosowych o wysokim przepływie dla wcześniaków. wcześniaków. Badania obserwacyjne podkreśliły, że wczesne stosowanie CPAP zamiast intubacji i wentylacji wiązało się z mniejszą częstością występowania dysplazji oskrzelowo-płucnej (BPD), ale nie zostało to potwierdzone w trzech dużych badaniach randomizowanych badaniach. Metaanaliza wyników badań z randomizacją wykazała, że stosowanie CPAP wykazała, że stosowanie CPAP zmniejsza niepowodzenie ekstubacji, szczególnie jeśli poziom CPAP na poziomie 5 cm H2O lub wyższym. Uraz nosa może wystąpić i jest związany z czasem stosowania CPAP; odstawienie CPAP przez ciśnienie, a nie przez "time-cycling" skraca czas odstawienia i może zmniejszyć BPD. Podsumowując, wymagane są dalsze badania w celu zidentyfikowania optymalnego trybu generowania CPAP i ważne jest, aby przedwcześnie urodzone niemowlęta były jak najszybciej odstawiane od CPAP. jak najszybciej. --- Bezdech wcześniaków (AOP) jest często leczony za pomocą nosowego ciągłego dodatniego ciśnienie w drogach oddechowych (NCPAP). Kaniule nosowe (NC) są stosowane przy niskich przepływach (<0,5 l/min) do dostarczania noworodkom dodatkowego tlenu. Wiele ośrodków stosuje kaniulę nosową o wysokim przepływie kaniulę nosową o wysokim przepływie (HFNC) w leczeniu AOP bez pomiaru dodatniego ciśnienia dodatniego ciśnienia rozpierającego (PDP). Cel. Określenie przepływu NC wymaganego do wygenerowania PDP równego temu zapewnianemu przez NCPAP przy 6 cm H(2)O oraz do ocenić skuteczność HFNC w porównaniu z NCPAP w leczeniu AOP. Metoda. Czterdzieści wcześniaków, ciąża 28,7 +/- 0,4 tygodnia (średnia +/- błąd standardowy średniej), po urodzeniu. średni), wiek postkoncepcyjny w momencie badania 30,3 +/- 0,6 tygodnia, masa urodzeniowa 1256 +/- 66 g, waga w badaniu 1260 +/- 63 g, które były leczone za pomocą konwencjonalnym NCPAP przez co najmniej 24 godziny z powodu klinicznie istotnego bezdechu wcześniaków. wcześniaków, zostali włączeni do badania konwencjonalnego NCPAP generowanego przez respirator w porównaniu z NC dla niemowląt przy przepływie do 2,5 l/min. Ciśnienie końcowo-wydechowe w przełyku mierzono na NCPAP i na NC, a przepływ gazu na NC dostosowano tak, aby wygenerować końcowo-wydechowe ciśnienie w przełyku równe ciśnieniu zmierzonemu na NCPAP. Dwa 6-godzinne okresy były stale rejestrowane, a dane były przechowywane na komputerze. Wyniki. Przepływ wymagany do wygenerowania porównywalnego PDP z NC różnił się w zależności od niemowlęcia i został przedstawiony za pomocą równania: przepływ (L/min) = 0,92 + 0,68x, x = waga w kg, R = 0,72. Nie było różnicy w częstotliwości i bezdechu, bradykardii lub desaturacji na nagranie między 2 systemami. systemami. Wnioski. NC przy przepływie od 1 do 2,5 l/min może zapewnić PDP u wcześniaków. noworodków. HFNC jest równie skuteczny jak NCPAP w leczeniu AOP. --- CEL: Określenie lepszego podejścia do odzwyczajania wcześniaków od ciągłego dodatniego ciśnienia w drogach oddechowych (NCPAP) z lub bez przejścia do kaniuli nosowej (NC). PROJEKT/METODY: Jest to randomizowane, otwarte, kontrolowane badanie. Wcześniaki urodzone w ≥28 tygodniu ciąży, które były stabilne klinicznie na NCPAP 5 cm H(2)O z FiO(2)<0,30 przez co najmniej 24 godziny zostały losowo przydzielone do jednej z 2 grup. grup. Grupa bez NC była utrzymywana na NCPAP do momentu osiągnięcia FiO(2)=0,21 przez 24 godziny, a następnie odstawiono ją od piersi. a następnie całkowicie odstawiono NCPAP bez jakiejkolwiek ekspozycji na NC. Jeśli spełnili kryteria niepowodzenia, NCPAP został przywrócony. Grupa NC została odstawiona od NCPAP gdy FiO(2) wynosiło ≤0,30 do NC (2 l/min), a następnie stopniowo odstawiano tlen. Niemowlęta, u których nie powiodła się NC, otrzymywały wsparcie NCPAP przez 24 godziny przed podjęciem drugiej próby NC. drugą próbę NC. WYNIKI: Do badania włączono 60 noworodków; 30 w każdej grupie. Obie grupy były podobne pod względem masy urodzeniowej, wieku ciążowego, płci, steroidów przedporodowych, sposobu porodu, stosowanie surfaktantu i ksantyn oraz czas trwania wentylacji mechanicznej. wentylacji mechanicznej. Po randomizacji grupa bez NC miała mniej dni z tlenem [mediana (rozstęp międzykwartylowy): 5 (1-8) vs 14 (7,5-19,25) dni, p<0,001] i krótszy czas wspomagania oddechu [p<0,001]. krótszy czas trwania wsparcia oddechowego [10,5 (4-21) vs 18 (11,5-29) dni, p=0.03]. Nie było różnic między grupami pod względem powodzenia odstawienia od NCPAP. WNIOSKI: Odzwyczajanie wcześniaków od NCPAP na rzecz NC wiąże się ze zwiększoną ekspozycją na tlen i dłuższym czasem trwania wsparcia oddechowego.
|
Czy kaniule nosowe o wysokim przepływie są skuteczne w leczeniu wcześniaków?
|
Tak, stosowanie wysokoprzepływowych kaniul nosowych jest coraz bardziej popularną alternatywą dla ciągłego dodatniego ciśnienia w drogach oddechowych w celu nieinwazyjnego wspomagania oddychania u wcześniaków po ekstubacji. Wykazano jednak, że stosowanie wysokoprzepływowych kaniul nosowych u wcześniaków wiąże się z wyższym odsetkiem reintubacji, zwiększoną ekspozycją na tlen i dłuższym czasem wspomagania oddychania. Wysokoprzepływowe kaniule nosowe są również skuteczne w leczeniu bezdechu wcześniaków.
|
1,623
|
Replikacja genomu jest kluczowym i niezbędnym procesem dla ciągłości życia. U wszystkich organizmów rozpoczyna się w określonym regionie genomu znanym jako miejsce pochodzenia replikacji (Ori). miejsce pochodzenia replikacji (Ori). Liczba miejsc Ori różni się u prokariotów i eukariotów. i eukariontów. Replikacja rozpoczyna się w pojedynczym miejscu Ori u bakterii, ale u eukariontów eukariontów wiele miejsc Ori jest wykorzystywanych do szybkiego kopiowania we wszystkich chromosomach. Sytuacja staje się złożona w archeonach, gdzie niektóre grupy mają pojedyncze i inne mają wiele miejsc replikacji. Themococcales, są hipertermofilny rząd archeonów. Są to beztlenowce i heterotrofy - fermentatory peptydowe fermentatory, reduktory siarczanów, metanogeny to tylko niektóre z przykładów typów metabolicznych. typy metaboliczne. W tym artykule zastosowaliśmy kombinację wielu podejść in in silico - krzywej Z, lokalizacji genu cyklu podziału komórki (cdc6) oraz lokalizacji konsensusowych sekwencji ORB (ang. origin recognition box) dla lokalizacji miejsca pochodzenia replikacji u Thermococcus onnurineus, Thermococcus gammatolerans i innych Themococcales oraz innych Themococcales i porównał wyniki z dobrze udokumentowanym przypadkiem Pyrococcus abyssi. Motywacją stojącą za tym badaniem jest znalezienie liczby miejsc Ori w oparciu o dostępne dane dotyczące członków tego rzędu. Wyniki analizy in silico pokazują, że Themococcales mają pojedyncze źródło replikacji. replikacji. --- Replikacja chromosomów jest jednym z głównych wydarzeń w cyklu komórkowym. Replikacja chromosomów rozpoczyna się w określonych miejscach, zwanych początkami replikacji (oriCs). (oriCs), we wszystkich trzech domenach życia. Jednak początki replikacji wciąż pozostają nieznane w znacznie dużej liczbie genomów bakterii i archeonów. genomów bakterii i archeonów. Dostępność coraz większej liczby kompletnych genomów bakterii i archeonów stworzyła wyzwania i możliwości dla identyfikacji ich oriCs in silico, jak również in vivo. W oparciu o teorię teorii krzywej Z, opracowaliśmy internetowy system Ori-Finder do przewidywania oriCs w genomach bakterii z wysoką dokładnością i niezawodnością, wykorzystując genomikę porównawczą, a przewidywane regiony oriC zostały zorganizowane w internetowej bazie danych DoriC, która jest publicznie dostępna pod adresem http://tubic.tju.edu.cn/doric/ od 2007 roku. Pięć lat po stworzeniu bazy danych DoriC, baza danych osiągnęła znaczący postęp w stosunku do liczby genomów bakteryjnych, zwiększając się około 4-krotnie. genomów bakteryjnych, zwiększając się około 4-krotnie. Dodatkowo, regiony oriC w genomach archeonów zidentyfikowane przez eksperymenty in vivo, a także analizy in silico, zostały również dodane do bazy danych. W rezultacie najnowsza wersja DoriC zawiera oriCs odpowiednio dla >1500 genomów bakteryjnych i 81 genomów archeonów. --- TŁO: Replikacja chromosomów jest centralnym wydarzeniem w cyklu komórkowym bakterii. cyklu komórkowym bakterii. Identyfikacja początków replikacji (oriCs) jest konieczna dla prawie wszystkich nowo sekwencjonowanych genomów bakteryjnych. Biorąc pod uwagę rosnące tempo sekwencjonowania genomów sekwencjonowania genomów, obecnie dostępne oprogramowanie do przewidywania oriCs nadal pozostawia wiele do życzenia. pozostawia jednak wiele do życzenia. Dlatego też rosnąca dostępność sekwencji genomów wymaga ulepszonego oprogramowania do identyfikacji oriCs w nowo zsekwencjonowanych i niezanotowanych genomach bakteryjnych. nowo zsekwencjonowanych genomach bakteryjnych. WYNIKI: Opracowaliśmy Ori-Finder, system online do znajdowania oriCs w genomach bakteryjnych oparty na genomach bakteryjnych w oparciu o zintegrowaną metodę obejmującą analizę asymetrii składu zasad z wykorzystaniem metody krzywej Z, dystrybucję skrzynek DnaA i występowanie genów często znajdujących się w pobliżu występowanie genów często znajdujących się w pobliżu oriCs. Program może również radzić sobie z nieanotowanymi sekwencjami genomu poprzez integrację programu do wyszukiwania genów ZCURVE 1.02. Dane wyjściowe przewidywanych wyników są eksportowane do raportu HTML, który oferuje wygodne widoki wyników zarówno w formacie graficznym, jak i tabelarycznym. WNIOSEK: Przedstawiono internetowy system do przewidywania pochodzenia replikacji genomów bakteryjnych. genomów bakteryjnych. W oparciu o ten system, regiony oriC zostały dla genomów bakteryjnych dostępnych obecnie w GenBank. Mamy nadzieję, że że Ori-Finder stanie się użytecznym narzędziem do identyfikacji i analizy regionów oriC zarówno w genomach bakterii, jak i archeonów. --- TŁO: Replikacja chromosomalnego DNA u bakterii rozpoczyna się w miejscu pochodzenia (ori) a dwie replikozy rozprzestrzeniają się w przeciwnych kierunkach aż do regionu terminus (ter) region. Postawiliśmy hipotezę, że dwie replikozy muszą dotrzeć do ter w tym samym czasie, aby utrzymać równowagę fizyczną. aby utrzymać równowagę fizyczną; insercja DNA zakłóciłaby taką równowagę, wymagając rearanżacji chromosomów w celu przywrócenia równowagi. Aby przetestować tę hipotezę, musieliśmy wykazać, że ori i ter są w fizycznej równowadze w chromosomach bakteryjnych. Korzystając z analizy falkowej, udokumentowaliśmy skośność GC, AT skew, nadmiar puryn i nadmiar keto na opublikowanych sekwencjach genomowych bakterii aby zlokalizować punkty zwrotne (minimalne i maksymalne) na krzywych. Wcześniej, punkt minimalny miał korelować z ori, a maksymalny z ter. korelować z ter. WYNIKI: Zaobserwowaliśmy silną tendencję chromosomów bakteryjnych w kierunku równowagi fizycznej, z minimami i maksimami odpowiadającymi znanym lub ori i ter i są oddalone od siebie o około połowę chromosomu u większości badanych bakterii. badanych bakterii. Nieparametryczna metoda oparta na transformacji falkowej została do przeprowadzenia testów istotności dla przewidywanych loci. WNIOSKI: Podejście falkowe może wiarygodnie przewidywać regiony ori i ter a chromosomy bakteryjne mają silną tendencję do fizycznej równowagi między ori i ter. --- Precyzyjna replikacja DNA ma kluczowe znaczenie dla utrzymania integralności genetycznej we wszystkich organizmach. wszystkich organizmach. We wszystkich trzech domenach życia replikacja DNA rozpoczyna się w wyspecjalizowanym locus, zwanym wyspecjalizowanym locus, określanym jako początek replikacji, oriC lub ORI, a jego identyfikacja identyfikacja jest niezbędna do zrozumienia złożonego procesu replikacji. U u bakterii i eukariontów replikacja rozpoczyna się odpowiednio od pojedynczego i wielu genów, podczas gdy archeony mogą przyjąć jeden z dwóch trybów. Metoda krzywej Z została z powodzeniem wykorzystana do identyfikacji miejsc inicjacji replikacji w genomach różnych gatunków, w tym wielu oriC w niektórych archeonach. W oparciu o metodę krzywej Z i analizie genomiki porównawczej, opracowaliśmy system internetowy, Ori-Finder, do znajdowania oriCs w genomach bakterii z wysoką dokładnością. Przewidywane regiony oriC w genomach bakterii są zorganizowane w internetowej bazie danych DoriC. Ostatnio regiony oriC archeonów zidentyfikowane zarówno metodami in vivo, jak i in silico zostały również włączone do bazy danych. Tutaj podsumowujemy ostatnie postępy przewidywania in silico oriC w genomach bakterii i archeonów przy użyciu metody opartej na krzywej Z. metody opartej na krzywej Z. --- Chromosomy bakteryjne są wysoce spolaryzowane pod względem składu nukleotydów poprzez selekcję mutacyjną związaną z replikacją. Używając skośnych składów takich jak pochylenie GC, początek i koniec replikacji można przewidzieć in silico obserwując punkty przesunięcia. Jednak na sekwencję genomu wpływają niezliczone wymagania funkcjonalne i selekcja wielu cech subgenomowych, a eliminacja tego "szumu" powinna prowadzić do lepszych przewidywań. Tutaj podejście do redukcji szumów, które wykorzystuje filtrowanie dolnoprzepustowe za pomocą szybkiej Fouriera w połączeniu ze skumulowanymi wykresami skośności. Zwiększa to dokładność przewidywania terminów replikacji w porównaniu z wcześniej udokumentowanymi metodami opartymi na składzie bazy genomowej. --- TŁO: Opatrzone adnotacjami genomy dwóch blisko spokrewnionych szczepów wewnątrzkomórkowej bakterii Wolbachia pipientis zostały zgłoszone bez identyfikacji domniemanego źródła replikacji (ori). Identyfikacja ori tych bakterii i pokrewnych alfa-proteobakterii, a także ich wzorców ewolucji sekwencji ewolucji sekwencji pomoże w badaniach nad replikacją komórek i gęstością komórek, a także a także potencjalną manipulację genetyczną tych szeroko rozpowszechnionych wewnątrzkomórkowych bakterii. bakterii. WYNIKI: Wykorzystując cechy, które zostały wcześniej eksperymentalnie zweryfikowane u alfa-Proteobacterium Caulobacter crescentus, zidentyfikowano regiony pochodzenia replikacji DNA (ori) (ori) zostały zidentyfikowane in silico dla szczepów Wolbachia i jedenastu innych pokrewnych bakterii należących do rodzajów Ehrlichia, Anaplasma i Rickettsia. Te cechy obejmują miejsca wiążące DnaA, CtrA i IHF, a także geny flankujące geny w C. crescentus. Stwierdzono, że geny graniczne ori Wolbachia to hemE i białko COG1253 (białko domeny CBS). Porównania domniemanego regionu ori między spokrewnionymi szczepami Wolbachia wykazały większą konserwację zasad w obrębie miejsc wiązania. WNIOSEK: Sekwencje opisanych tutaj regionów ori są podobne tylko wśród blisko spokrewnionych bakterii, podczas gdy podstawowe cechy, takie jak obecność jak obecność miejsc wiązania DnaA i IHF, a także genów granicznych, są szerzej szerzej konserwowane. Względny brak miejsc wiązania CtrA w regionach ori, jak również brak kluczowych enzymów a także brak kluczowych enzymów związanych z replikacją DNA w odpowiednich genomach w odpowiednich genomach, sugerują, że kilka z tych obligatoryjnych wewnątrzkomórkowych bakterii bakterii może mieć zmienione mechanizmy replikacji. Na podstawie tych analiz, określono kryteria identyfikacji regionu ori w projektach sekwencjonowania genomów. projektów. --- Mycoplasma pulmonis jest naturalnym patogenem gryzoni, uważanym za uprzywilejowany model do badania mykoplazmozy układu oddechowego. Kompletny genom tej bakterii, która należy do klasy Mollicutes, został niedawno zsekwencjonowany, ale badanie roli określonych genów wymaga ulepszonych narzędzi genetycznych. In silico analiza porównawcza zsekwencjonowanych genomów mollicute wykazała brak zachowania kolejności genów w regionie zawierającym przewidywane źródło replikacji (oriC i oriC). replikacji (oriC) i istnienie, w większości badanych genomów mollicute, domniemanych pól DnaA leżących przed i za genem dnaA. The przewidywany region oriC M. pulmonis okazał się funkcjonalny po sklonowaniu go do sztucznego plazmidu i po transformacji mykoplazmy, która została uzyskano z częstotliwością 3 x 10(-6) transformantów/CFU/mikrog DNA plazmidu. DNA. Jednak po kilku pasażach in vitro plazmid ten zintegrował się z chromosomalnym regionem oriC. chromosomalnego regionu oriC. Redukcja tego regionu oriC przez eksperymenty subklonowania do regionu przed lub za dnaA skutkowała plazmidami, które nie replikowały się w M. pulmonis, z wyjątkiem sytuacji, gdy te dwa regiony międzygenowe zostały sklonowane z determinantą tetM jako przekładką pomiędzy nimi. Wewnętrzny fragment genu hemolizyny A M. pulmonis (hlyA) został sklonowany do tego plazmidu oriC a powstały konstrukt wykorzystano do transformacji M. pulmonis. Ukierunkowana integracja tego elementu genetycznego z chromosomalnym hlyA przez pojedyncze krzyżowanie, co skutkuje przerwaniem genu, może być udokumentowane. Te mykoplazmatyczne plazmidy oriC mogą zatem stać się cennymi narzędziami do badania roli określonych genów, w tym tych potencjalnie zaangażowanych w patogenezę. --- Obliczeniowe przewidywanie pochodzenia replikacji jest trudnym problemem i cieszy się ogromnym zainteresowaniem biologów. Zaproponowano kilka metod identyfikacji miejsca replikacji dla różnych klas organizmów. Jednakże, te mają jednak ograniczone zastosowanie, ponieważ mechanizm replikacji jest różny w różnych organizmach. Proponujemy miarę korelacji i pokazujemy, że jest ona w stanie przewidzieć miejsce replikacji w większości genomów bakteryjnych. genomów bakteryjnych. Po zastosowaniu do Methanocaldococcus jannaschii, Plasmodium falciparum apikoplastu i plastydów Nicotiana tabacum, ta metoda oparta na korelacji jest w stanie poprawnie przewidzieć pochodzenie replikacji, podczas gdy ogólnie stosowana miara GC zawodzi. Zatem ta miara oparta na korelacji jest nowatorskim i obiecującym narzędziem do przewidywania pochodzenia replikacji w szerokiej klasie organizmów. organizmów. Może to mieć istotne implikacje nie tylko dla głębszego zrozumienie mechanizmu replikacji u organizmów wyższych, ale także dla odkrywania leków. --- Replikacja DNA jest jednym z najbardziej podstawowych procesów we wszystkich trzech domenach życia komórkowego. komórkowych. Wraz z nadejściem ery postgenomicznej, rosnąca liczba kompletnych genomów archeonów kompletnych genomów archeonów stworzyła okazję do zbadania mechanizmów molekularnych inicjujących replikację DNA komórkowego poprzez eksperymenty in vivo eksperymenty in vivo, a także analizę in silico. Jednak lokalizacja źródeł replikacji (oriCs) w wielu sekwencjonowanych genomach archeonów pozostaje nieznana. Przedstawiamy narzędzie internetowe Ori-Finder 2 do przewidywania oriCs w genomach archeonów automatycznie, w oparciu o zintegrowaną metodę obejmującą analizę asymetrii składu zasad z wykorzystaniem metody krzywej Z, rozkładu pól rozpoznawania pochodzenia zidentyfikowanych przez narzędzie FIMO oraz występowanie genów często w pobliżu oriCs. Serwer internetowy jest również w stanie analizować nieanotowanych sekwencji genomu poprzez integrację z potokami przewidywania genów i oprogramowaniem BLAST do identyfikacji genów i adnotacji funkcji. Wynik przewidywanych oriCs jest wyświetlany jako tabela HTML, która oferuje intuicyjny sposób intuicyjny sposób przeglądania wyników w formie graficznej i tabelarycznej. Przedstawione tutaj oprogramowanie jest dokładne dla genomów z pojedynczym oriC, ale niekoniecznie znajduje niekoniecznie znajduje wszystkie miejsca replikacji dla genomów z wieloma oriC. Ori-Finder 2 ma na celu stać się użyteczną platformą do identyfikacji i analizy oriC w genomach archeonów. w genomach archeonów, co zapewni wgląd w mechanizmy replikacji u archeonów. mechanizmy replikacji u archeonów. Serwer internetowy jest dostępny bezpłatnie pod adresem http://tubic.tju.edu.cn/Ori-Finder2/. --- Caulobacter crescentus (CB15) inicjuje replikację chromosomów tylko w komórkach łodygowych, a nie w rojach. a nie w rojach. Aby lepiej zrozumieć tę dimorficzną kontrolę replikacji chromosomów replikacji chromosomów, wyizolowaliśmy źródła replikacji (oris) od słodkowodnych Caulobacter (FWC) i morskich gatunków Caulobacter (MCS). Poprzednie badania wskazywały na czynnik integracyjny gospodarza (IHF) i miejsca metylacji DNA CcrM w kontroli replikacji. kontroli replikacji. Jednak miejsca ori IHF i CcrM zidentyfikowane w modelu FWC CB15 były konserwowane tylko wśród blisko spokrewnionych FWC. Pola DnaA i miejsca wiązania CtrA są ustalonymi komponentami ori CB15. CtrA jest dwuskładnikowym regulatorem który selektywnie blokuje replikację chromosomów u rojów CB15. Pola DnaA i miejsca CtrA znaleziono w pięciu ori FWC i trzech ori MCS. Zazwyczaj pole DnaA i miejsce CtrA, co sugeruje, że wiązanie CtrA reguluje aktywność DnaA. My przetestowaliśmy tę hipotezę poprzez ukierunkowaną mutagenezę ori MCS10, który zawiera tylko jedno miejsce wiązania CtrA nakładające się na krytyczne pole DnaA. To nakładające się miejsce jest unikalne w całym genomie MCS10. Selektywne mutacje DnaA box zmniejszały replikację, podczas gdy selektywne mutacje miejsca wiązania CtrA zwiększały replikację plazmidów MCS10 ori. Dlatego zarówno FWC, jak i MCS oris wykorzystują CtrA do represji replikacji. Pomimo tego podobieństwa, analiza filogenetyczna nieoczekiwanie pokazuje, że wykorzystanie CtrA ewoluowało oddzielnie wśród tych Caulobacter oris. Omawiamy konsensus oris i zbieżną ewolucję ori u różnicujących się bakterii. bakterii. --- Inicjacja replikacji DNA, która rozpoczyna się w określonym miejscu chromosomu (znanym jako Początki replikacji), jest kluczowym etapem regulacyjnym replikacji chromosomów. Archaea, trzecia domena życia, używają pojedynczego lub wielu genów do replikacji swoich kolistych chromosomów. Podstawowa struktura replikacji jest zachowana wśród archeonów, zazwyczaj obejmując bogaty w AT region odwijania otoczony kilkoma konserwatywnymi powtórzeniami (origin recognition box, ORB), które znajdują się w sąsiedztwie genu inicjującego replikację. Zarówno sekwencja ORB jak i sąsiadujący gen inicjujący są znacznie zróżnicowane wśród różnych źródeł replikacji, podczas gdy analizy in silico i genetyczne wykazały specyficzność między genami inicjującymi i ich genami poznawczymi. Te pary replikator-inicjator przypominają system oriC-dnaA w bakteriach bakterii, a model negatywnej regulacji aktywności pochodzenia przez w dół klastra elementów ORB został niedawno zaproponowany w haloarchaea. Co więcej, porównawcze analizy genomiczne ujawniły, że mozaiki par replikator-inicjator mozaiki par replikator-inicjator w chromosomach archeonów powstały w wyniku integracji elementów pozachromosomalnych. Niniejszy przegląd podsumowuje badania w zrozumieniu pochodzenia replikacji archeonów, ze szczególnym uwzględnieniem na wykorzystaniu, kontroli i ewolucji wielu genów replikacyjnych u haloarchaea.
|
Jakie są metody przewidywania in silico pochodzenia replikacji (ori) wśród bakterii?
|
Kilka metod in silico zostało zastosowanych do przewidywania pochodzenia replikacji (ori). Asymetria składu zasad DNA, taka jak skośność GC, jest podstawą wielu metod in silico stosowanych do wykrywania ori u prokariotów. Analiza krzywej Z jest również wykorzystywana do identyfikacji ori. Genomika porównawcza, poprzez analizy BLAST sekwencji międzygenowych w porównaniu do gatunków pokrewnych, została zastosowana w przewidywaniu ori. Znalezienie genu dnaA i jego miejsc wiązania, pudełek DnaA, a także znalezienie miejsc wiązania innych białek, takich jak CtrA i IHF, są podstawowymi cechami wykorzystywanymi do przewidywania ori in silico. Do wykrywania ori wykorzystano również lokalizację genów granicznych, takich jak gen cyklu podziału komórki (cdc6) i konsensusowe sekwencje origin recognition box (ORB). Badanie kolejności genów wokół sekwencji pochodzenia i rozkładu genów kodowanych w nici wiodącej i opóźnionej są również wykorzystywane do wykrywania ori in silico.
|
1,624
|
Niedokrwistość Diamonda-Blackfana (DBA) jest rzadką wrodzoną niedokrwistością hipoplastyczną erytroidalną. która zwykle pojawia się we wczesnym okresie niemowlęcym i jest dziedziczona nawet w 45% przypadków. Charakteryzuje się aplazją krwinek czerwonych, wadami wrodzonymi i predyspozycją do raka. predyspozycją do raka. Podstawą terapii są kortykosteroidy i transfuzje czerwonych krwinek. kortykosteroidy i transfuzje czerwonych krwinek. Opisujemy przypadek 3-miesięcznego niemowlęcia, u którego stwierdzono z ciężką niedokrwistością, podwyższonym poziomem HbF i deaminazy adenozyny oraz obustronnym wodonerczem. wodonercze, u którego później potwierdzono DBA za pomocą analizy mutacji metodą bezpośredniego sekwencjonowania. metodą bezpośredniego sekwencjonowania. Przeprowadzono bezpośrednią analizę sekwencjonowania genu RPS19 cDNA i genomowego DNA wyekstrahowanego z krwi obwodowej oraz mutacji punktowej c.3G>A w eksonie 2, w wyniku której zidentyfikowano p.Met1Ile. Pacjent wykazał niewystarczającą odpowiedź na steroidoterapię i częściową odpowiedź na transfuzję częściową odpowiedź na transfuzję krwinek czerwonych z poziomem Hb wynoszącym 8,3 g/dl podczas ostatniej wizyty w przychodni. wizycie w poradni. DBA jest genetycznie i fenotypowo heterogenną chorobą. heterogenną chorobą, a my dokonaliśmy przeglądu charakterystyki klinicznej 25 koreańskich pacjentów. koreańskich pacjentów do tej pory opisanych w literaturze. Zgodnie z naszą wiedzą, jest to pierwszy przypadek DBA potwierdzony analizą mutacji w Korei, a identyfikacja mutacji metodą molekularną identyfikacja za pomocą metody molekularnej jest zalecana w celu potwierdzenia tego genetycznie i fenotypowo heterogennej choroby. --- W celu zbadania diagnozy i terapii niedokrwistości Diamond Blackfan (DBA), przeanalizowano retrospektywnie dane kliniczne 45 przypadków DBA przyjętych w naszym szpitalu od lutego 1994 r. do lipca 2011 r. do lipca 2011 roku zostały przeanalizowane retrospektywnie. Charakterystyka kliniczna, wyniki badań laboratoryjnych, reakcję na leczenie i wynik choroby choroby. Wyniki wykazały, że spośród 45 dzieci, u których zdiagnozowano DBA, 14 przypadków (31,1%) miało niski wzrost i wady fizyczne. Wszyscy pacjenci mieli niedokrwistość z retikulocytopenią. Trzydziestu czterech pacjentów (75,6%) miało średnią objętość objętość krwinek. Jedenastu pacjentów (24,4%) miało niedokrwistość makrocytarną. Badanie szpiku kostnego szpiku kostnego wykazało znaczną hipoplazję erytroidalną u wszystkich pacjentów. Spośród 29 badanych na obecność hemoglobiny płodowej (HbF), 13 przypadków (44,8%) miało wysoki poziom HbF. Jednostkę tworzącą kolonie erytroidalne szpiku kostnego zbadano u 25 pacjentów, wśród których Wśród nich 12 pacjentów (48%) wykazało prawidłową plazję, 13 (52%) wykazało hipoplazję. Stężenie Poziom erytropoetyny (EPO) u 17 pacjentów był podwyższony. Kariotypy zostały zbadane u 28 pacjentów i wszystkie były prawidłowe. Leczenie opierało się na na kortykosteroidach i cyklosporynie A. Trzydziestu pacjentów dobrze zareagowało na terapię kortykosteroidami, a 10 pacjentów otrzymało kortykosteroidy. kortykosteroidy, a 10 z nich uzyskało trwałą remisję wywołaną kortykosteroidami. Dwadzieścia przypadków przerwało terapię kortykosteroidami kortykosteroidów po uzyskaniu remisji, w wyniku czego w 15 przypadkach (75%) doszło do nawrotu choroby. wszystkie przypadki nawrotu nadal wykazywały dobrą odpowiedź na kortykosteroidy. Dwóch pacjentów z nawrotem cierpiało na niedokrwistość aplastyczną, jeden z nich zmarł z powodu niepowodzenia terapii. Sześciu pacjentów nie reagowało na kortykosteroidy, z których 1 uzyskał remisję po zastosowaniu cyklosporyny cyklosporyną A, a pozostali nadal otrzymywali regularne transfuzje. 3 pacjentów otrzymało terapię chelatującą żelazo. Stwierdzono, że charakterystyka kliniczna charakterystyka kliniczna, pełna morfologia krwi, rozmaz szpiku kostnego, poziom HbF i EPO są przydatne do postawienia diagnozy DBA. Większość pacjentów dobrze reaguje na leczenie kortykosteroidami, ale częstość nawrotów jest wysoka po odstawieniu leku. Pacjenci niereagujący na kortykosteroidy powinni otrzymywać regularne transfuzje i terapię chelatującą. terapię chelatującą. --- Niedokrwistość Diamond Blackfan (DBA) jest rzadką niedokrwistością hipoplastyczną, która objawia się w okresie niemowlęcym niedokrwistością makrocytarną i retocytopenią. niemowlęctwie z niedokrwistością makrocytarną i retikulocytopenią. Jest to rybosomopatia z dziedziczeniem dziedziczona autosomalnie dominująco. W naszej serii 10 pacjentów z DBA, wady wrodzone obserwowano w 50% przypadków. Wiek wystąpienia objawów wahał się od 0 do 12 miesięcy. Wiek w momencie diagnozy wynosił od 4 miesięcy do 96 miesięcy. Stosunek mężczyzn do kobiet wynosił 9:1. Odpowiedź na prednizolon zaobserwowano u 4 z 10 pacjentów z 10 pacjentów (zarówno podczas leczenia początkowego, jak i ponownego). Odpowiedź na cyklosporynę była słaba. Przeszczep szpiku kostnego był w uzyskaniu remisji u jednego pacjenta. Nowotwory złośliwe nie były zgłaszane u żadnego pacjenta, prawdopodobnie ze względu na krótki okres obserwacji. --- Niedokrwistość Diamonda-Blackfana jest rzadką, dziedziczną chorobą, która charakterystycznie jako przewlekła, normochromiczna makrocytoza spowodowana niewydolnością szpiku kostnego. szpiku kostnego. Chociaż prowadzone są badania nad genetycznymi podstawami jej związanych z nią chorób współistniejących, niewiele opublikowano na temat porównania tej niedokrwistości do innymi przewlekłymi niedokrwistościami, które mają podobne wyniki laboratoryjne u dzieci. Ten artykuł oferuje globalną perspektywę choroby i porównuje ją z niedokrwistością spowodowaną niedoborem witaminy B12 i kwasu foliowego u dzieci.
|
Jakie są cechy kliniczne niedokrwistości Diamonda-Blackfana?
|
Niedokrwistość Diamonda-Blackfana (DBA) jest rzadką wrodzoną niedokrwistością hipoplastyczną erytroidalną, która zwykle pojawia się we wczesnym okresie niemowlęcym i charakteryzuje się aplazją czerwonych krwinek, wrodzonymi anomaliami i predyspozycją do raka.
|
1,625
|
CEL: Analizy rodzin z wieloma zaburzeniami autoimmunologicznymi ujawniły funkcjonalny polimorfizm 620W w genie wewnątrzkomórkowej fosfatazy tyrozynowej PTPN22 jako czynnik predysponujący do cukrzycy typu 1, seropozytywnego reumatoidalnego zapalenia reumatoidalnego zapalenia stawów, tocznia rumieniowatego układowego i zapalenia tarczycy typu Hashimoto, a także obecność białka PTPN22 wydaje się zwiastować rozwój autoprzeciwciał w tych zaburzeniach. autoprzeciwciał w tych zaburzeniach. W związku z tym w niniejszym badaniu zbadano, czy funkcjonalnie istotny polimorfizm PTPN22 jest związany z ziarniniakowatością Wegenera (Wegener's ziarniniakowatością Wegenera (WG). METODY: Przeprowadzono badanie populacyjne polimorfizmu PTPN22 u 199 pacjentów z ZW i 399 pacjentów z ZW. 199 pacjentów z ZW i u 399 zdrowych osób. Zmienność R620W została zbadano za pomocą prostej analizy polimorfizmu długości fragmentów restrykcyjnych. WYNIKI: Częstotliwość allelu PTPN22 620W była znacząco zwiększona w przeciwciał przeciw cytoplazmie neutrofilów (ANCA) - dodatnich pacjentów z WG w porównaniu z zdrową grupą kontrolną (P < 0,001). Związek ten był szczególnie uderzający u pacjentów z zajęciem nerek, płuc, oczu i obwodowego układu nerwowego (tj. u pacjentów z uogólnionym ZW). WNIOSEK: Wydaje się, że allel PTPN22 620W jest zaangażowany w patogenezę WG, a dodatni wynik ANCA wydaje się być cechą charakterystyczną. --- Allel 620W PTPN22 został powiązany z podatnością na kilka różne formy przewlekłych chorób zapalnych, w tym cukrzyca typu 1 (T1D), reumatoidalne zapalenie stawów (RZS), toczeń rumieniowaty układowy (SLE) i autoimmunologiczne zapalenie tarczycy (AIT). autoimmunologiczne zapalenie tarczycy (AIT). Postanowiliśmy zbadać jego możliwą rolę w dwóch innych chorobach zapalnych innych chorobach zapalnych: stwardnieniu rozsianym (MS) i chorobie Leśniowskiego-Crohna (CD). W naszej kohorcie 496 trio MS z Wielkiej Brytanii zaobserwowaliśmy zmniejszoną transmisję allelu PTPN22 620W. Próbka CD składała się z 169 trio, jak również a także 249 przypadków CD z 207 dopasowanymi osobami kontrolnymi zebranymi w prowincji Québec w Kanadzie. prowincji Québec w Kanadzie; nie było również dowodów na związek między allelem PTPN22 620W a podatnością na CD. Analizy zbiorcze łączące nasze z opublikowanymi danymi oceniły łącznie 1496 przypadków SM i 1019 przypadków CD, ale nie wykazały związku z żadną z tych chorób. Biorąc pod uwagę znane allele ryzyka dla chorób zapalnych, analizy te nie wykluczają roli, jaką odgrywają Analizy te nie wykluczają roli allelu PTPN22 w podatności na CD lub MS, ale sugerują, że taka domniemana rola byłaby prawdopodobnie bardziej skromna niż ta opisana do tej pory w T1D, RZS, SLE i AIT. --- Gen niereceptorowej fosfatazy tyrozynowej typu 22 (PTPN22) koduje limfoidalną fosfatazę tyrozynową LYP. limfoidalnej fosfatazy tyrozynowej LYP, zaangażowanej w negatywną regulację wczesnej aktywacji limfocytów T. aktywacji limfocytów T. Niedawno zgłoszono związek między PTPN22-620W a reumatoidalnym zapaleniem stawów (RZS) z dodatnim czynnikiem reumatoidalnym (RF+). reumatoidalnym zapaleniem stawów (RZS), wśród innych chorób autoimmunologicznych. Oczekiwany dowód powiązania dla spójności nie może być definitywnie wyprodukowany przez dotkniętą parę rodzeństwa (ASP) analiza. Naszym celem było zatem poszukiwanie dowodów powiązań za pomocą testu test nierównowagi transmisji. DNA z francuskiej populacji kaukaskiej było dostępne dla dwóch próbek 100 rodzin z jednym pacjentem z RZS i obojgiem rodziców, oraz dla 88 przypadków indeksowych RZS z rodzin ASP z RZS. Genotypowanie przeprowadzono metodą PCR - polimorfizm długości fragmentów restrykcyjnych. Analizę przeprowadzono przy użyciu test nierównowagi transmisji, ryzyko względne genotypu i analizę opartą na ASP. ASP. Test nierównowagi transmisji dla allelu PTPN22-620W ujawnił powiązanie i asocjację dla RF+ RA (61% transmisji, P = 0,037). Ryzyko względne genotypu wykazało allel ryzyka u 34% pacjentów z RZS RF+ i w 24% kontroli pochodzących z nietransmitowanych chromosomów rodzicielskich (P = 0,047, iloraz szans = 1,69, 95% przedział ufności = 1,03-2,78). Badanie ASP nie wykazało wzbogaconego allelu ryzyka w rodzinach z multipleksem RZS, co skutkowało brakiem mocy analizy ASP. mocy analizy ASP, co wyjaśnia opublikowane negatywne wyniki. Niniejsze badanie jest jako pierwsze wykazało powiązanie PTPN22 z RZS RF+, co jest zgodne z PTPN22 jako nowym genem RZS. genem RZS. --- Reumatoidalne zapalenie stawów (RZS), podobnie jak inne choroby autoimmunologiczne, ma złożone podłoże genetyczne. podłoże genetyczne. Szybki postęp techniczny w zakresie wysokoprzepustowego genotypowania i analizy osiągnęły punkt, w którym geny niskiego do umiarkowanego ryzyka można zidentyfikować za pomocą różnych projektów badawczych, w tym badań asocjacyjnych całego genomu. Dostępność Dostępność dużych, dobrze scharakteryzowanych populacji przypadków i kontroli jest krytyczna dla powodzenia tych wysiłków. Funkcjonalny wariant (R620W) wewnątrzkomórkowego białka tyrozyny wewnątrzkomórkowej białkowej fosfatazy tyrozynowej N22 (PTPN22). wykazano, że wiąże się z około dwukrotnym ryzykiem seropozytywnego RZS, a także kilku innych chorób autoimmunologicznych. a także kilku innych zaburzeń autoimmunologicznych. PTPN22 wydaje się działać głównie poprzez ustalanie progów dla sygnalizacji receptora limfocytów T, a obecne dane sugerują, że że allel PTPN22 620W może być ogólnym czynnikiem ryzyka rozwoju autoimmunizacji humoralnej. rozwoju autoimmunizacji humoralnej. PTPN22 ulega powszechnej ekspresji w komórkach krwiotwórczych komórkach krwiotwórczych, ale poza limfocytami T jego rola jest nieznana. Wyniki te dostarczają silne dowody na istniejącą od dawna hipotezę, że wspólne geny leżą u podstaw różne fenotypy autoimmunologiczne i podkreślają, że znalezienie genów tylko umiarkowanego ryzyka może zapewnić ważny wgląd w patogenezę choroby. --- CELE: PTPN22 jest zaangażowany w aktywację limfocytów T, a jego polimorfizm pojedynczego nukleotydu R620W wykazano, że polimorfizm pojedynczego nukleotydu (SNP) predysponuje do różnych chorób autoimmunologicznych. chorób autoimmunologicznych. Celem tego badania było zbadanie roli SNP PTPN22 R620W SNP w nadawaniu podatności na związane z ANCA naczyń (AAV) oraz zbadanie potencjalnych powiązań między genotypem PTPN22 a objawami choroby. METODY: SNP PTPN22 R620W został genotypowany w kohorcie 344 pacjentów z AAV [143 z ziarniniakowatością z zapaleniem naczyń (Wegenera) (GPA), 102 z mikroskopowym zapaleniem naczyń (MPA) mikroskopowym zapaleniem naczyń (MPA) i 99 z zespołem Churga-Straussa (CSS)] oraz u 945 zdrowych osób z grupy osób zdrowych. WYNIKI: Częstość występowania allelu podrzędnego (620W) była znacząco wyższa u pacjentów z GPA niż w grupie kontrolnej [P GPA niż w grupie kontrolnej [P = 0,005, χ(2 )= 7,858, iloraz szans (OR) = 1,91], podczas gdy nie stwierdzono statystycznie istotnego związku z MPA lub CSS. Wśród pacjentów z GPA, allel 620W był szczególnie wzbogacony w ANCA-dodatnich ANCA w porównaniu z grupą kontrolną (P = 0,00012, χ(2 )= 14,73, OR = 2,31); szczególnie wyraźny związek szczególnie wyraźny związek stwierdzono również z zajęciem laryngologicznym (P = 0,0071, χ(2 )= 7,258, OR = 1,98), zajęciem płuc (P = 0,0060, χ(2 )= 7,541, OR = 2,07) i wszelkiego rodzaju objawy skórne (P = 0,000047, χ(2 )= 16,567, OR = 3,73). WNIOSEK: Allel PTPN22 620W nadaje podatność na rozwój GPA (ale nie MPA). GPA (ale nie MPA lub CSS), a zwłaszcza jego podgrupy ANCA-dodatniej. --- Mniejszy allel polimorfizmu pojedynczego nukleotydu R620W typu missense (SNP; rs2476601) w genie PTPN22 (białkowa fosfataza tyrozynowa niereceptorowa 22) został jest powiązany z wieloma chorobami autoimmunologicznymi, w tym z cukrzycą typu cukrzycą typu 1, toczniem rumieniowatym układowym, reumatoidalnym zapaleniem stawów, młodzieńczym młodzieńczym idiopatycznym zapaleniem stawów, autoimmunologicznym zapaleniem tarczycy i bielactwem nabytym. Twardzina układowa (SSc) jest chorobą tkanki łącznej z pewnymi nieprawidłowościami autoimmunologicznymi. Celem naszego badania było sprawdzenie związku allelu PTPN22*620W z twardziną układową we francuskiej kohorcie kaukaskiej za pomocą badania kliniczno-kontrolnego 121 pacjentów z SSc i 103 osób z grupy kontrolnej. U wszystkich pacjentów i osób z grupy kontrolnej przeprowadzono genotypowanie SNP PTPN22*R620W. Nie stwierdzono związku między allelem PTPN22*620W a SSc (7% v 9,2%, p = 0.39). Częstość genotypów niosących co najmniej jeden allel 620W była podobna w obu grupach (13% v 17%, p = 0,38). Allel PTPN22*620W nie był również związany z wzorcami autoprzeciwciał. W związku z tym polimorfizm PTPN22*R620W nie może być uważany za genetyczny czynnik podatności na SSc we francuskiej populacji kaukaskiej. populacji kaukaskiej.
|
Jakie choroby zostały powiązane z allelem PTPN22 620W?
|
Wykazano, że funkcjonalny polimorfizm 620W w genie wewnątrzkomórkowej fosfatazy tyrozynowej PTPN22 nadaje podatność na rozwój cukrzycy typu 1, seropozytywnego reumatoidalnego zapalenia stawów, tocznia rumieniowatego układowego, zapalenia tarczycy Hashimoto i ziarniniakowatości Wegenera (ziarniniakowatości z zapaleniem naczyń).
|
1,626
|
Metaksyna jest białkiem błony zewnętrznej mitochondriów ssaków, które jest sugeruje się, że bierze udział w imporcie białek do organelli. Analiza RNA blot wykazała, że rozkład mRNA metaksyny w tkankach ludzkich różni się od rozkładu mRNA dla składnika translokazy Tom20. Wpływ nadekspresji ludzkiej metaksyny na import i przetwarzanie mitochondrialnych preprotein w komórkach COS-7. badano. Nadekspresja metaksyny skutkowała upośledzonym mitochondrialnym importem naturalnych i chimerycznych preprotein oraz w ich akumulacji. Wcześniej że nadekspresja Tom20 w hodowanych komórkach powoduje zahamowanie importu importu mitochondrialnych preprotein. Koekspresja metaksyny z Tom20 nie miała dalszego wpływu na import preprotein. Nadekspresja domeny cytozolowej metaksyny również powodowała hamowanie importu preprotein, chociaż mniej silnie niż metaksyna pełnej długości. W niebieskim natywnym PAGE, Tom40, Tom22 i część Tom20 migrowały jako kompleks o masie około 400 kDa, a druga część Tom20 migrowała w mniejszych formach około 100 i około 40 kDa. Z drugiej strony, metaksyna migrowała w pozycji około 50 kDa. Wyniki te potwierdzają wcześniejsze wyniki in vitro, że metaksyna uczestniczy w imporcie preprotein do mitochondriów ssaków i wskazują, że nie wiąże się z kompleksem Tom. --- Trombospondyna 3 (TSP3) jest wydzielaną, pentameryczną glikoproteiną, której regulacja ekspresji i funkcji nie są dobrze poznane. Mysz Thbs3 znajduje się tuż w dół od rozbieżnie transkrybowanego genu metaksyny (Mtx), który koduje białko importu zewnętrznej błony mitochondrialnej. Chociaż Thbs3 i Mtx mają wspólny region promotora wspólny region promotora, poprzednie badania wykazały, że Mtx jest regulowany przez elementy proksymalne, które miały niewielki wpływ na ekspresję Thbs3. W tym badaniu, przejściowa transfekcja szczurzych komórek chondrosarcoma i fibroblastów NIH-3T3 wykazała, że Thbs3 jest regulowany w sposób specyficzny dla typu komórki przez niezależny od pozycji i orientacji wzmacniacz znajdujący się w intronie 6 Mtx. intronu 6 Mtx. Pomimo większej bliskości miejsca rozpoczęcia transkrypcji Mtx, enhancer Thbs3 nie miał znaczącego wpływu na ekspresję Mtx. Dwa kompleksy DNA-białko, które były wymagane do aktywności, zostały zidentyfikowano, gdy ekstrakty jądrowe badano za pomocą sondy zawierającej sekwencję sekwencję wzmacniacza. Białko w jednym z tych kompleksów zostało zidentyfikowane jako Sp1, podczas gdy drugi kompleks DNA-białko pozostaje niescharakteryzowany. 6-kilobazowa para promotor zawierający enhancer był w stanie kierować specyficzną ekspresją genu E. coli lacZ u transgenicznych myszy, podczas gdy 2-kilobazowy promotor, któremu brakowało enhancera, był nieaktywny. pozbawiony enhancera był nieaktywny. Tak więc, pomimo ich bliskiego sąsiedztwa, geny klastra genów Mtx/Thbs3 są regulowane niezależnie. --- Niedawno opisane białko, metaksyna 1, służy jako składnik kompleksu importu preprotein w zewnętrznej błonie mitochondrium ssaków. Drożdżowy z metaksyną 1 jako przynętą zidentyfikowaliśmy nowe białko, które nazwaliśmy metaksyną 2, jako białko wiążące metaksynę 1. Metaksyna 2 dzieli 29% identyczności z metaksyną 1 na poziomie aminokwasów, ale metaksyna 2, w przeciwieństwie do metaksyna 2, w przeciwieństwie do metaksyny 1, nie posiada C-końcowej domeny kotwiczącej sygnał mitochondrialnej błony zewnętrznej. Dwa hipotetyczne białka C. elegans, CelZC97.1 i CelF39B2.i, wykazują wysokie podobieństwo sekwencji do metaksyny 2. podobieństwo sekwencji odpowiednio do metaksyny 2 i metaksyny 1, i prawdopodobnie reprezentują ortologi C. elegans. Oczyszczone przez powinowactwo przeciwciała przeciwko metaksynie 2 zostały przygotowane przeciwko rekombinowanemu białku produkowanemu w E. coli i zostały Wykorzystano je do analizy subkomórkowej dystrybucji metaksyny 2. frakcji wątroby myszy, immunoreaktywne białko 29 kD, zgodne pod względem wielkości z przewidywanym produktem translacji cDNA metaksyny 2, znaleziono wyłącznie w mitochondriach. mitochondriach. Ekstrakcja alkaliczna mitochondriów wykazała, że metaksyna 2 jest peryferyjnie związana z błonami mitochondrialnymi. Metaksyna 2 w nienaruszonych mitochondriach była podatna na trawienie proteinazą K, wskazując, że metaksyna 2 znajduje się na cytozolowej powierzchni zewnętrznej błony mitochondrialnej. Wreszcie, bakulowirusy kodujące metaksynę 2 znakowaną His6 i nieoznakowaną metaksynę 1 pozbawione jej C-końcowej domeny transmembranowej zostały wyprodukowane i użyte oddzielnie lub w połączeniu do infekowania komórek owadów Sf21. Metaksyna 1 wiązała się z kolumną powinowactwa Ni2+-chelatu tylko w obecności metaksyny 2, co wskazuje, że metaksyna 1 i metaksyna 2 oddziałują ze sobą, gdy są nadeksprymowane w komórkach owadów. Wyniki te sugerują że metaksyna 2 jest związana z cytozolową powierzchnią zewnętrznej błony mitochondrialnej zewnętrznej błony mitochondrialnej poprzez interakcję z metaksyną 1 związaną z błoną i że kompleks ten może odgrywać rolę w imporcie białek do mitochondriów ssaków. --- Wyprodukowano przeciwciało monoklonalne (mAb), które reaguje z ludzką mitofiliną, białkiem błony wewnętrznej mitochondriów. To mAb immunokapsułkuje swoje docelowe białko białko w połączeniu z sześcioma innymi białkami, metaksyną 1 i 2, SAM50, CHCHD3, CHCHD6 i DnaJC11. Pierwsze trzy to białka błony zewnętrznej, CHCHD3 zostało przypisane do przestrzeni macierzy, a pozostałe dwa białka nie zostały opisane w mitochondriach. nie zostały wcześniej opisane w mitochondriach. Funkcjonalna rola tego nowego kompleksu jest niepewna. Jednakże, rola w imporcie białek związana z utrzymaniem struktury mitochondriów jest sugerowana, ponieważ mitofilina pomaga regulować morfologię mitochondriów i co najmniej cztery związane z nią białka (metaksyny 1 i 2, SAM50 i CHCHD3) zostały zaangażowane w import białek, podczas gdy DnaJC11 jest białkiem podobnym do chaperonu, które może pełnić podobną rolę. --- Metaksyna, nowy gen zlokalizowany pomiędzy genami glukocerebrozydazy i trombospondyny 3 u myszy, jest niezbędny do przeżycia zarodka myszy po implantacji. zarodka myszy po implantacji. W tym badaniu, lokalizacja subkomórkowa, struktura domeny i funkcja biochemiczna zbadano biochemiczną funkcję metaksyny. Przeciwciała przeciwko rekombinowanej metaksynie przeciwciała rozpoznawały białka 35- i 70-kDa w mitochondriach z różnych tkanek. tkanek; białko 35-kDa jest zgodne pod względem wielkości z przewidywanym produktem translacji produkt translacji cDNA metaksyny. Gdy cDNA metaksyny zostało transfekowane do komórek COS, barwienie immunofluorescencyjne wykazało, że białko znajduje się w mitochondriach. mitochondriach. Metaksyna zawiera domniemaną domenę kotwiczącą sygnał zewnętrznej błony mitochondrialnej domenę kotwiczącą sygnał błony zewnętrznej mitochondriów na jej końcu C, a skrócona forma metaksyny pozbawiona tej domeny kotwiczącej sygnał domena kotwicy sygnału miała zmniejszoną asocjację z mitochondriami. Ponadto, metaksyna była wysoce podatna na proteazy w nienaruszonych mitochondriach. W związku z tym że metaksyna jest białkiem mitochondrialnym, które rozciąga się do cytozolu zakotwiczając się w zewnętrznej błonie na jej C-końcu. W swoim N-końcowym region, metaksyna wykazuje znaczną identyczność sekwencji z Tom37, składnikiem części błony zewnętrznej mitochondrialnego aparatu translokacji preprotein w Saccharomyces cerevisiae, ale ważne różnice strukturalne, w tym najwyraźniej różne mechanizmy kierowania do błon, istnieją również między między tymi dwoma białkami. Biorąc pod uwagę podobne subkomórkowe lokalizacje metaksyny i Tom37, zbadano możliwą rolę metaksyny w mitochondrialnym imporcie preprotein. zbadano. Przeciwciała przeciwko metaksynie, po preinkubacji z mitochondriami, częściowo hamowały wychwyt znakowanej radioaktywnie preadrenodoksyny do mitochondriów. Metaksyna jest zatem drugim składnikiem aparatu translokacji białek mitochondriów. białek zewnętrznej błony mitochondrialnej, który został scharakteryzowany na poziomie molekularnym i pierwszym dla poziomie molekularnym i pierwszym, dla którego opisano dziedziczną mutację. opisano dziedziczną mutację. Wczesny embrionalny letalny fenotyp myszy pozbawionych metaksyny pokazuje, że efektywny import białek do mitochondriów jest kluczowy dla przetrwania komórek. przetrwania komórek. Charakterystyka metaksyny stanowi okazję do wyjaśnienia podobieństw i możliwych różnic w mechanizmach importu białek między grzybami i ssakami. między grzybami i ssakami oraz w fenotypach grzybów i ssaków pozbawionych receptorów importu mitochondrialnego. --- Zbadano rolę białek zewnętrznej błony mitochondrialnej roślin w procesie importu preprotein. w procesie importu preprotein, ponieważ niektóre z głównych składników scharakteryzowane w drożdżach okazały się nieobecne lub ewolucyjnie odmienne w roślinach. Badano trzy białka błony zewnętrznej mitochondriów Arabidopsis thaliana zostały zbadane: TOM20 (translokaza zewnętrznej błony mitochondrialnej), METAXIN, i mtOM64 (białko zewnętrznej błony mitochondrialnej o masie 64 kD). Pojedynczy funkcjonalny gen Arabidopsis TOM20 jest wystarczający do wytworzenia normalnej wielopodjednostkowej wielopodjednostkowej translokazy kompleksu błony zewnętrznej. Jednoczesna inaktywacja dwóch z trzech genów trzech genów TOM20 zmieniła szybkość importu niektórych białek prekursorowych, ujawniając ograniczoną subfunkcjonalizację izoform. Dezaktywacja wszystkich trzech genów TOM20 spowodowała znaczne zmniejszenie szybkości importu niektórych, ale nie wszystkich białek prekursorowych. białek prekursorowych. Zewnętrzne białko błonowe METAXIN zostało scharakteryzowane jako odgrywające rolę w imporcie mitochondrialnych białek prekursorowych i prawdopodobnie odgrywa rolę w montażu białek beta-baryłkowych w błonie zewnętrznej. Zewnętrzne białko zewnętrzne białko błony mitochondrialnej o masie 64 kD (mtOM64) o wysokim podobieństwie sekwencji do receptora importu chloroplastów wykazano interakcję z różnymi białkami prekursorowymi. białkami prekursorowymi. Wszystkie trzy białka mają domeny wystawione na działanie cytozolu i oddziaływały z różnymi białkami prekursorowymi, jak określono przez pull-down i drożdżowych testów interakcji dwuhybrydowych. Ponadto inaktywacja jednego z nich spowodowała w zmianach obfitości białka w innych, co sugeruje redundancję funkcjonalną. W związku z tym proponuje się, aby wszystkie trzy składniki bezpośrednio oddziaływały z białkami prekursorowymi białka, aby uczestniczyć we wczesnych etapach importu białek mitochondrialnych. --- Białko translokatora (18 kDa, TSPO), wcześniej znane jako obwodowy receptor benzodiazepinowy typu receptor benzodiazepinowy, jest białkiem zewnętrznej błony mitochondrialnej (OMM) niezbędnym do importu cholesterolu i produkcji steroidów. Odtworzyliśmy mitochondrialne ukierunkowanie i wstawienie TSPO do OMM w celu przeanalizowania sygnały i mechanizmy wymagane dla tego procesu. Wstępne badania wykazały tworzenie mitochondrialnego kompleksu 66 kDa poprzez analizę Blue Native-PAGE. Stwierdzono, że tworzenie tego kompleksu jest zależne od obecności ATP i cytozolowego chaperonu Hsp90. Poprzez analizę mutacji zidentyfikowaliśmy dwa obszary niezbędne do ukierunkowania, importu i funkcji TSPO: aminokwasy 103-108 (motyw Schellmana), które zapewniają niezbędną orientację strukturalną dla importu, oraz wiążący cholesterol C-koniec wymagany do insercji. Chociaż translokaza kompleksu zewnętrznej błony mitochondrialnej (TOM) białek Tom22 i Tom40 były obecne w OMM, kompleks TOM nie oddziaływał z TSPO. W poszukiwaniu białek zaangażowanych w import TSPO przeanalizowaliśmy kompleksy, o których wiadomo, że interakcji z TSPO za pomocą spektrometrii mas. Stwierdzono, że tworzenie kompleksu 66 kDa zależne od zidentyfikowanego białka, metaksyny 1, w celu utworzenia i importu TSPO. Poziom importu TSPO do mitochondriów komórek steroidogennych został zwiększony po potraktowaniu komórek cAMP. Odkrycia te sugerują że początkowe kierowanie TSPO do mitochondriów jest zależne od obecności cytozolowych chaperonów oddziałujących z receptorem importu Tom70. C-koniec C-końcowy odgrywa ważną rolę w kierowaniu TSPO do mitochondriów, podczas gdy jego import do OMM jest zależny od obecności motywu Schellmana. Ostateczna integracja TSPO z OMM następuje poprzez jego interakcję z metaksyną 1. Import TSPO do mitochondriów komórek steroidogennych jest regulowany przez cAMP. --- Kanał anionoselektywny zależny od napięcia (VDAC) jest białkiem beta-baryłkowym w zewnętrznej błonie mitochondrialnej. zewnętrznej błonie mitochondrialnej, które jest niezbędne do wymiany metabolitów z cytozolem cytosolem i jest proponowany jako zaangażowany w pewne formy apoptozy. Badaliśmy biogenezę VDAC w ludzkich mitochondriach poprzez zubożenie składników mitochondrialnej maszynerii importowej za pomocą interferencji RNA. Tutaj pokazujemy znaczenie translokazy kompleksu zewnętrznej błony mitochondrialnej (TOM) w imporcie prekursora VDAC. Delecja Sam50, centralnego składnika centralnego składnika maszyny do sortowania i montażu (SAM), doprowadziła zarówno do silnego defektu w montażu VDAC i zmniejszenia poziomu VDAC w stanie stacjonarnym. VDAC. Mitochondria pozbawione metaksyny 2 miały obniżony poziom metaksyny 1 i były w imporcie i montażu VDAC i Tom40, ale nie trzech prekursorów ukierunkowanych na macierz. Zaobserwowaliśmy również zmniejszenie poziomów metaksyny 1 i metaksyny 2 w mitochondriach pozbawionych Sam50, co sugeruje związek między tymi trzema białkami, chociaż Sam50 i metaksyny wydawały się być w różnych kompleksach. różnych kompleksach. Wnioskujemy, że szlak biogenezy VDAC w ludzkich mitochondriach mitochondriach obejmuje kompleks TOM, Sam50 i metaksyny, i że jest on ewolucyjnie konserwowany. ewolucyjnie konserwowany.
|
Gdzie zlokalizowany jest kompleks metaksyny?
|
Kompleks metaksyny jest zlokalizowany w zewnętrznej błonie mitochondrialnej.
|
1,627
|
Technologia sekwencjonowania nowej generacji może teraz dostarczyć biologom populacyjnym i filogeografom filogeografów informacji w skali genomowej; jednak na wiele istotnych pytań z zakresu genetyki populacji i filogeografii pytań z zakresu genetyki populacji i filogeografii można jednak skutecznie odpowiedzieć na wiele istotnych pytań z zakresu genetyki populacyjnej i filogeografii. Przez ostatnie dwie dekady większość badań na poziomie populacji brakowało danych sekwencji jądrowego DNA (nDNA) z powodu komplikacji i kosztów amplifikacji i sekwencjonowania diploidalnych loci. Jednakże, jednak pirosekwencjonowanie emulsyjnych reakcji PCR, amplifikujących tylko jedną cząsteczkę na raz może generować megabajty klonalnie amplifikowanych loci przy wysokim pokryciu, co znacznie upraszcza określanie sekwencji allelicznej. Tutaj przedstawiamy krok po kroku metodologię wykorzystania pirosekwencjonowania 454 GS FLX Titanium do jednoczesnego sekwencjonowania 16 populacji (po 20 osobników na populacji) w 10 różnych loci nDNA (łącznie 3200 loci) na jednej płytce do sekwencjonowania za mniej niż koszt tradycyjnego sekwencjonowania metodą Sangera. --- Ze względu na trudności w głębokim sekwencjonowaniu, sekwencjonowanie o wysokiej przepustowości starożytnego DNA zostało ograniczone do wyjątkowo dobrze zachowanych starożytnych materiałów. Podstawowym czynnikiem jest atak drobnoustrojów powszechnie obserwowany w zakopanych materiałach. i powoduje drastyczny wzrost względnego stosunku mikrobiologicznego DNA w wyekstrahowanym DNA. wyekstrahowanym DNA. Przedstawiamy ujednoliconą strategię, w której emulsyjny PCR jest w połączeniu z wzbogacaniem docelowym, a następnie sekwencjonowaniem nowej generacji. Metoda ta Metoda ta umożliwiła wydajne uzyskanie nieduplikowanych odczytów mapowanych na docelowych sekwencji będących przedmiotem zainteresowania, a to może osiągnąć głębokie i niezawodne sekwencjonowanie starożytnego DNA z typowych materiałów, nawet jeśli są one słabo zachowane. --- Motywacją tych badań jest ustanowienie systemu wychwytywania i wzbogacania docelowego genomowego DNA i wzbogacania, który mógłby zostać wykorzystany do głębokiego sekwencjonowania regionów docelowych z sekwencjonowaniem nowej generacji. Aby zaprojektować sondy wychwytujące 120 bp (przynęty) i przygotować odczynniki SureSelect, 2,414,977 bp ludzkiej sekwencji genomowej z 11,824 eksonów w 1250 genach została przesłana na platformę Agilent eArray i wyprodukowana przez Agilent. wyprodukowane przez firmę Agilent. Wykorzystano dwie próbki ludzkiego genomowego DNA i przeprowadzono kolejne eksperymenty do budowy biblioteki sekwencjonowania: ścinanie fragmentacja przez sonikację, tępienie i fosforylacja, ligacja adaptera, selekcja wielkości fragmentów 150-200 bp, a następnie hybrydyzacja z przynętami, hybrydyzacja z kulkami magnetycznymi i amplifikacja PCR. Przed reakcją sekwencjonowania SOLiD biblioteki były amplifikowane za pomocą emulsyjnego PCR i wzbogacane kulkami wzbogacającymi za pomocą kulek wzbogacających P2. Próbki biblioteki zostały załadowane do sekwencjonowania Chip do analizy przepływu pracy (WFA) lub sekwencjonowania z domyślnymi parametrami. Wyniki Wyniki pokazały, że 46 509 przynęt zostało zaprojektowanych i zsyntetyzowanych dla 11 147 regionów genów. regionów genowych i przygotowano regent sondy wychwytującej SureSelect. PCR w czasie rzeczywistym wykazała skuteczność wzbogacania celu do 2(9) razy z systemem SureSelect system. WFA wykazało, że biblioteki były odpowiednie do sekwencjonowania SOLiD. Dane Dane sekwencjonowania ujawniły, że 70% unikalnych zmapowanych znaczników sekwencji pasowało do regionów docelowych. regionom docelowym, a średnie pokrycie regionów docelowych było powyżej 200-krotne. Wszystko to wykazało wykonalność ustalonego systemu do sekwencjonowania DNA nowej generacji. --- Przygotowanie próbek do sekwencjonowania Roche/454, ABI/SOLiD i Life Technologies/Ion Torrent opiera się na amplifikacji fragmentów biblioteki na powierzchni kulek przed sekwencjonowaniem. kulek przed sekwencjonowaniem. Zazwyczaj biblioteki są kodowane paskowo i łączone, aby zmaksymalizować wydajność sekwencjonowania każdego przebiegu sekwencjonowania. Tutaj opisujemy nowe podejście podejście do normalizacji multipleksowych bibliotek sekwencjonowania następnej generacji po emulsyjnym PCR. W skrócie, amplifikowane biblioteki zawierające unikalne kody kreskowe są przygotowywane przez fluorescencyjne znakowanie komplementarnych sekwencji, a następnie rozdzielane przez szybkie sortowanie cytometryczne znakowanych kulek emulsyjnych PCR. Protokół jest prosty i zapewnia równomierny rozkład sekwencji bibliotek multipleksowych podczas sekwencjonowania kulek sortowanych przepływowo. Ponadto, ponieważ wiele pustych i mieszanych kulek Ponadto, ponieważ wiele pustych i mieszanych kulek emulsji PCR jest usuwanych, podejście to prowadzi do znacznego wzrostu jakości sekwencji i średniej długości odczytu, w porównaniu do tej uzyskanej przez standardowe protokoły wzbogacania. protokołów wzbogacania. --- Sekwencjonowanie Sangera zaburzeń wielogenowych może być technicznie trudne, czasochłonne i czasochłonne i zbyt kosztowne. Sekwencjonowanie nowej generacji o wysokiej przepustowości sekwencjonowanie (NGS) może zapewnić opłacalną metodę sekwencjonowania ukierunkowanych genów związanych z zaburzeniami wielogenowymi. Opracowaliśmy kliniczny test NGS dla genomu mitochondrialnego i 108 wybranych genów jądrowych związanych z zaburzeniami mitochondrialnymi. genów jądrowych związanych z zaburzeniami mitochondrialnymi. Zaburzenia mitochondrialne mają częstość występowania 1 na 5000 żywych urodzeń, obejmują szeroki zakres fenotypów i są przypisywane fenotypów i są przypisywane mutacjom w genomach mitochondrialnych i jądrowych. genomach mitochondrialnych i jądrowych. Około 20% zaburzeń mitochondrialnych wynika z mutacji w mtDNA. mtDNA, a pozostałe 80% występuje w genach jądrowych, które wpływają na poziomy mtDNA lub białka mitochondrialnego. W naszym podejściu NGS, 16,569-bp mtDNA jest wzbogacony przez PCR dalekiego zasięgu i 108 genów jądrowych (które reprezentują 1301 amplikonów i 680 kb) jest wzbogacanych przez emulsyjną reakcję PCR RainDance. Sekwencjonowanie jest przeprowadzane na platformach Illumina HiSeq 2000 lub MiSeq, a analiza bioinformatyczna jest przeprowadzana przy użyciu komercyjnych i opracowanych we własnym zakresie potoków bioinformatycznych. A Łącznie zbadano 16 próbek walidacyjnych i 13 próbek klinicznych. Wszystkie wcześniej warianty związane z zaburzeniami mitochondrialnymi zostały znalezione w próbkach w próbkach walidacyjnych, a w 5 z 13 próbek klinicznych znaleziono mutacje związane z zaburzeniami mitochondrialnymi w genomie mitochondrialnym lub 108 genach jądrowych. genomie mitochondrialnym lub 108 genach jądrowych. Wszystkie warianty zostały potwierdzone przez sekwencjonowanie Sangera Sangera. --- Ludzkie antygeny leukocytarne (HLA) klasy I i klasy II są najbardziej polimorficznymi genami w ludzkim genomie. polimorficzne geny w ludzkim genomie; rozróżnienie tysięcy alleli HLA jest wyzwaniem. Sekwencjonowanie następnej generacji egzonicznych amplikonów za pomocą sekwencji genomowej 454 genome sequence (GS) FLX System i oprogramowaniem Conexio Assign ATF 454 zapewnia wysoką rozdzielczość, wysoką przepustowość genotypowania HLA dla ośmiu loci klasy I i klasy II loci. Typowanie HLA potencjalnych dawców dla niespokrewnionych rejestrów dawców szpiku kostnego zazwyczaj wykorzystuje podzbiór tych loci przy wysokiej przepustowości próbki i niskim koszcie za próbkę. próbkę. System Fluidigm Access Array umożliwia włączenie 48 różnych identyfikatorów multipleksowych (MID). różnych identyfikatorów multipleksowych (MID) odpowiadających 48 próbkom genomowego DNA z maksymalnie 48 różnymi parami starterów w urządzeniu mikroprzepływowym generującym 2304 równoległe reakcje łańcuchowe polimerazy (PCR). Używane są minimalne ilości odczynników. odczynników. Podczas genomowej reakcji PCR, w tym 4-primerowym systemie, zewnętrzny zestaw starterów zawierający MID i sekwencje adaptorowe 454 są włączane do amplikon generowany przez wewnętrzne startery specyficzne dla celu HLA, z których każdy zawiera zawierający wspólny znacznik sekwencji na końcu 5' starterów do przodu i do tyłu. Pule Powstałe amplikony są wykorzystywane do emulsyjnego PCR i sekwencjonowania klonalnego w systemie 454 Life Sciences GS FLX System, a następnie genotypowania za pomocą oprogramowania Conexio. Przeprowadziliśmy genotypowanie 192 próbek ze 100% zgodnością ze znanymi genotypami przy użyciu 8 par starterów (obejmujących eksony 2 i 3 HLA-A, B i C oraz ekson 2 DRB1, 3/4/5 i DQB1) i 96 MID w pojedynczym przebiegu GS FLX. Uzyskano średnio 166 odczytów na amplikon. Przeprowadziliśmy również genotypowanie 96 próbek w wysokiej rozdzielczości (14 par starterów obejmujących eksony 2, 3 i 4 loci klasy I oraz eksony 2 DRB1, 3/4/5, DQA1, DQB1, DPB1 i ekson 3 DQB1), uzyskując średnio 173 odczyty sekwencji na amplikon. odczytów sekwencji na amplikon. --- System 454 Genome Sequencer (GS) FLX jest jednym z systemów sekwencjonowania nowej generacji sekwencjonowania charakteryzujący się długimi odczytami, wysoką dokładnością i bardzo wysoką przepustowością. przepustowość. W oparciu o mechanizm emulsyjnej reakcji PCR, unikalna matryca DNA wygenerować unikalny odczyt sekwencji po amplifikacji i sekwencjonowaniu w GS FLX. Jednak w procesie emulsyjnego PCR może wystąpić tendencyjna amplifikacja szablonów DNA, co skutkuje emulsyjnego PCR, co skutkuje produkcją sztucznych zduplikowanych odczytów. Pod warunkiem, że każda matryca DNA jest unikalna w stosunku do innej, 3,49%-18,14% odczytów w danych sekwencjonowania GS FLX okazało się być sztucznymi zduplikowanymi odczytami. odczyty. Te zduplikowane odczyty mogą prowadzić do błędnego zrozumienia danych sekwencjonowania i należy zwrócić szczególną uwagę na potencjalne odchylenia, które wprowadzają do danych. danych. --- TŁO: Aortopatie to grupa zaburzeń charakteryzujących się tętniakami, tętniakami, poszerzeniem i krętością aorty. Ze względu na nakładanie się fenotypów i heterogenność genetyczną chorób charakteryzujących się aortopatią, testy molekularne są często często wymagane do terminowej i prawidłowej diagnozy osób dotkniętych chorobą. W tym sekwencjonowanie następnej generacji (NGS) oferuje kilka zalet w porównaniu z tradycyjnymi technikami molekularnymi. tradycyjnymi technikami molekularnymi. METODY: Celem naszego badania było porównanie metod wzbogacania NGS dla testu klinicznego klinicznego testu ukierunkowanego na dziewięć genów, o których wiadomo, że są związane z aortopatią. Metody wzbogacania wychwytywania hybrydyzacji RNA za pomocą emulsji RainDance PCR i SureSelect zostały bezpośrednio porównane poprzez wzbogacenie DNA z ośmiu próbek. Wzbogacone próbki zostały oznaczone kodem kreskowym, połączone i zsekwencjonowane na platformie Illumina HiSeq2000. Oceniono głębokość pokrycia, spójność pokrycia w różnych próbkach i nakładanie się zidentyfikowanych wariantów. zidentyfikowanych wariantów. Dane te porównano również z danymi z sekwencjonowania whole-exome dane z sekwencjonowania całego eksomu od dziesięciu osób. WYNIKI: Głębokość odczytu była większa i mniej zmienna wśród próbek, które zostały wzbogaconych przy użyciu metody hybrydyzacji RNA-przynęta. Ponadto Ponadto, próbki wzbogacone metodą hybrydyzacji miały mniej eksonów o średnim pokryciu poniżej 10 mniej niż 10, zmniejszając potrzebę dalszego sekwencjonowania Sangera. Uzyskane zestawy wariantów były w 77% zgodne, przy czym obie techniki dawały podobną liczbę niezgodnych wariantów. WNIOSKI: Porównując elastyczność projektowania, wydajność i koszt metod z sekwencjonowaniem całego eksomu, hybrydyzacja RNA-przynęta panel genów wzbogacających wychwytywanie hybrydyzacji RNA oferuje lepsze rozwiązanie dla do badania genów aortopatii w warunkach laboratorium klinicznego. --- CEL: Wykrycie patogennych mutacji w zespole Marfana (MFS) przy użyciu urządzenia Ion Torrent Personal Genome Machine (PGM) i zweryfikowanie wyników ukierunkowanego sekwencjonowania półprzewodnikowego sekwencjonowania półprzewodnikowego nowej generacji w diagnostyce zaburzeń genetycznych. METODY: Próbki krwi obwodowej pobrano od trzech pacjentów z MFS i od osoby normalnej kontroli za świadomą zgodą. Genomowe DNA wyizolowano standardową metodą a następnie poddano ukierunkowanemu sekwencjonowaniu przy użyciu Ion Ampliseq(TM) Inherited Disease Panel. Przeprowadzono trzy multipleksowe reakcje PCR w celu amplifikacji eksonów kodujących 328 genów, w tym FBN1, TGFBR1 i TGFBR2. DNA z różnych próbek ligowano z kodowanymi paskowo adapterami do sekwencjonowania. Przygotowanie szablonu i emulsyjny PCR oraz wzbogacanie cząstek Ion Sphere Particles zostały przeprowadzono przy użyciu systemu Ion One Touch. Cząsteczki sfery jonowej zostały sekwencjonowane na chipie 318 przy użyciu platformy PGM. Dane z przebiegów PGM zostały przetwarzane przy użyciu oprogramowania Ion Torrent Suite 3.2 w celu wygenerowania odczytów sekwencji. Po wyrównaniu sekwencji i ekstrakcji SNP i indeli, wszystkie warianty zostały przefiltrowane względem dbSNP137. Sekwencje DNA zostały zwizualizowane za pomocą programu Integrated Genomics Viewer. Najbardziej prawdopodobne warianty chorobotwórcze analizowano za pomocą sekwencjonowania Sangera. Sangera. WYNIKI: Sekwencjonowanie PGM dało wynik 855,80 Mb, z medianą głębokości sekwencjonowania > 100 × medianą głębokości sekwencjonowania i pokryciem > 98% dla regionów docelowych we wszystkich we wszystkich czterech próbkach. Po analizie danych i filtrowaniu bazy danych, jedna znana mutacja missense mutacja (p.E1811K) i dwie nowe mutacje przedwczesnego zakończenia (p.E2264X i p.L871FfsX23) w genie FBN1 zostały zidentyfikowane u trzech pacjentów z MFS. Wszystkie mutacje zostały zweryfikowane przez konwencjonalne sekwencjonowanie Sangera. WNIOSEK: Patogenne mutacje FBN1 zostały zidentyfikowane u wszystkich pacjentów z MFS. MFS, wskazując, że ukierunkowane sekwencjonowanie następnej generacji na sekwenatorach PGM może być stosowane do dokładnego i wysokowydajnego testowania zaburzeń genetycznych. zaburzeń genetycznych.
|
Jakie jest zastosowanie emulsyjnego PCR w sekwencjonowaniu nowej generacji?
|
Przed reakcjami sekwencjonowania nowej generacji tworzone są biblioteki DNA, amplifikowane za pomocą emulsyjnego PCR i wzbogacane przy użyciu kulek wzbogacających. Próbki biblioteczne są następnie ładowane do układu sekwencjonowania i analizowane na platformie NGS.
|
1,628
|
Stwardnienie guzowate (TSC) jest autosomalnym dominującym zaburzeniem neurogenetycznym charakteryzującym się hamartoma w wielu narządach i jest spowodowany szerokim spektrum mutacji mutacji w 1 z 2 genów sprawczych (TSC1 lub TSC2). Tutaj przedstawiamy analizy mutacyjne genów TSC1 i TSC2 w 4 przypadkach TSC u chińskich dzieci Han Han, w tym 2 przypadki rodzinne i 2 sporadyczne, przy użyciu PCR i sekwencjonowania DNA sekwencjonowania całego regionu kodującego, jak również granic ekson-intron tych genów. tych genów. Zidentyfikowano trzy mutacje w genie TSC2. Spośród tych mutacji, 2 mutacje (c.3312-3313delGA i c.45delT) były nowe, a trzecia mutacja (c.5238-513delT) była nowa. mutacja (c.5238-5255del) była wcześniej zgłaszana w chińskich populacjach Han i innych populacjach. populacjach. Mutacje te nie występowały u zdrowych członków rodziny ani u 100 niespokrewnionych normalnych kontrolach. Identyfikacja tych mutacji w tym badaniu badaniu dodatkowo rozszerza spektrum znanych mutacji genu TSC2 i przyczynia się do do prenatalnej diagnostyki molekularnej i preimplantacyjnych testów genetycznych TSC. --- KONTEKST: Limfangioleiomiomatoza (LAM) jest torbielowatą chorobą płuc, która może być do szerokiej grupy zmian proliferacyjnych zwanych PEComas (perivascular epithelioid cell tumors). guzy z komórek nabłonkowych). Te guzy proliferacyjne charakteryzują się koekspresją markerów związanych z miogenezą i melanogenezą. We wszystkich tych wykazano zmiany genetyczne związane z kompleksem stwardnienia guzowatego (TSC). zostały wykazane. Uderzająca poprawa w zrozumieniu genetycznych tej autosomalnej dominującej choroby genetycznej są połączone z zrozumieniem mechanizmów, które łączą utratę genów TSC1 (9q34) lub TSC2 (16p13.3) z regulacją szlaku Rheb/m-TOR/p70S6K. Dane te otworzyły nową erę w zrozumieniu patogenezy LAM, a także zasugerowały również nowe strategie terapeutyczne dla tej potencjalnie śmiertelnej choroby. CEL: Przedstawienie i omówienie patologicznych i molekularnych cech LAM w spektrum PEComas, zapewniając racjonalne podejście do ich diagnostyki. racjonalne podejście do ich diagnostyki. ŹRÓDŁA DANYCH: Opublikowane piśmiennictwo i własne doświadczenia. WNIOSKI: Włączenie LAM do kategorii PEComa jest poparte różnymi danych biologicznych i może znacząco pomóc w zapewnieniu kompleksowego spojrzenie na tę interesującą i klinicznie istotną grupę zmian. Wykazanie wykazanie zmian molekularnych w szlaku mTOR w LAM i innych PEComa stanowi racjonalną podstawę dla innowacyjnych podejść terapeutycznych z wykorzystaniem inhibitorów sygnalizacji mTOR. --- TŁO I CEL: Stwardnienie guzowate (TS) jest chorobą genetyczną z skórną i mózgową, której genetykę kliniczną i molekularną i genetyka molekularna. OBSERWACJE: Stwardnienie guzowate jest chorobą ogólnoustrojową (występującą raz na 10 000) charakteryzującym się łagodnymi naroślami (hamartias i hamartomas) w wielu układach narządowych. narządach. Zajęcie mózgu może skutkować uporczywymi drgawkami i upośledzeniem umysłowym. upośledzenie umysłowe; zajęcie skóry obejmuje naczyniakowłókniaki twarzy, włókniaki podpaznokciowe podpaznokciowe, plamki hipomelanotyczne, blaszki włókniste na czole i plamy Shagreena. plamy Shagreena. Około 60% przypadków TS występuje sporadycznie. W rodzinach, ma dziedziczenie autosomalne dominujące z wysoką penetracją (około 95%), z dokładną oceną kliniczną i radiologiczną. Analiza powiązań genetycznych wskazuje, że około połowa wszystkich rodzin TS wykazuje powiązanie z chromosomem 9q34, a około połowa z chromosomem 16p13. Nie ma żadnych cech wyróżniających w w dwóch grupach rodzin wykazujących powiązanie z dwoma regionami genomowymi, ani silnych dowodów na istnienie trzeciego genu sprawczego. Wysiłki klonowania pozycyjnego dla obu regionów chromosomalnych ograniczyły region zawierający gen do około 1 do 2 milionów zasad. milionów zasad. WNIOSKI: Identyfikacja dwóch genów TS powinna naświetlić patogenezę TS i zapewnić możliwości poradnictwa genetycznego, diagnostyki prenatalnej i interwencji terapeutycznej. diagnostyki prenatalnej i interwencji terapeutycznej. --- CEL PRZEGLĄDU: Stwardnienie guzowate (TSC) jest wielonarządową chorobą genetyczną spowodowaną mutacjami genów TSC1 lub TSC2. wielonarządową chorobą genetyczną spowodowaną mutacjami w genach TSC1 lub TSC2. TSC jest od wielu lat uznawana przez wiele lat jako ważna przyczyna ciężkich chorób neurologicznych, w których z padaczką, opóźnieniem rozwoju, autyzmem i problemami psychiatrycznymi. problemy psychiatryczne. W ciągu ostatniego roku poczyniono ogromne postępy w badaniach podstawowych i i translacyjnych badaniach dotyczących TSC. Ostatnie odkrycia: W niniejszym przeglądzie omawiam podstawowe odkrycia naukowe, które pozycjonują geny TSC1 i TSC2 jako krytyczne regulatory ssaczego celu kinazy rapamycynowej w ramach kompleksu ssaczego celu rapamycyny 1. Ponadto, omówię rozwój nowych modeli zwierzęcych, danych translacyjnych i ostatnie badania kliniczne z wykorzystaniem inhibitorów kompleksu 1 rapamycyny, takich jak rapamycyna. takich jak rapamycyna. STRESZCZENIE: W ciągu ostatnich kilku lat odnotowano spektakularne postępy, które ożywiły badania związane z TSC i rzuciły wyzwanie dotychczasowym badania związane z TSC i rzuciły wyzwanie istniejącym metodom leczenia objawowego. Chociaż dopiero się okaże, czy zastosowanie inhibitorów kompleksu 1 rapamycyny u ssaków zrewolucjonizuje opiekę nad chorymi na TSC. zrewolucjonizuje opiekę nad pacjentami z TSC, zastosowanie badań podstawowych i translacyjnych badań podstawowych i translacyjnych w kierunku konkretnego zaburzenia klinicznego podkreśla potencjał i obietnicę medycyny molekularnej. --- KONTEKST: Stwardnienie guzowate (TSC) jest chorobą genetyczną z grupy zespołów nerwowo-skórnych, dziedziczoną autosomalnie dominująco. znanych jako zespoły nerwowo-skórne, z dominującym dziedziczeniem autosomalnym. Charakteryzuje się Charakteryzuje się zmianami skórnymi i przydatkowymi oraz guzami ośrodkowego i obwodowego układu nerwowego. ośrodkowego i obwodowego układu nerwowego, z objawami neurologicznymi i psychiatrycznymi. Może wpływać na serce, nerki, oczy, twarz, kości, płuca, żołądek i uzębienie. OPIS PRZYPADKU: Przedstawiamy przypadek 66-letniego mężczyzny z objawami dermatologicznymi które obejmowały plamki hipopigmentacyjne, zmiany przypominające konfetti, kudłaty nalot, naczyniakowłókniaki na fałdach nosowo-wargowych, szyi i plecach, dystrofię paznokci i włókniaki okołopaznokciowe na palcach rąk i nóg. włókniaki na palcach rąk i nóg. Elektroencefalogram dał prawidłowe wyniki, ale rezonans magnetyczny wykazał guzek o wymiarach 1,2 x 1,0 cm w pobliżu otworu Monro, który przypominał miąższ mózgu i był miąższu mózgu i był zgodny z subependymalnym gwiaździakiem olbrzymiokomórkowym. Zastosowano podejście zachowawcze Podjęto podejście zachowawcze, wykonując kontrolne badania obrazowe zmiany przez siedem lat, przy braku jakiegokolwiek procesu ekspansywnego lub objawów neurologicznych. USG jamy brzusznej USG jamy brzusznej ujawniło litą, heterogenną i echogeniczną masę z ogniskiem zwapniałym ogniskiem, o wymiarach 4,6 x 3,4 cm, w prawej nerce, zgodną z angiomyolipoma. angiomyolipoma. Pacjent był leczony za pomocą całkowitej nefrektomii z powodu złośliwych obszarów widocznych w badaniu histopatologicznym i zmarł miesiąc po zabiegu. po zabiegu. Niniejszy opis przypadku ilustruje znaczenie jamy ustnej, takich jak wgłębienia szkliwa zębów i naczyniakowłókniaki, we wczesnym rozpoznawaniu wczesnej diagnozy TSC, z późniejszymi badaniami przesiewowymi, leczeniem i poradnictwem genetycznym. leczenie i poradnictwo genetyczne. --- Stwardnienie guzowate (TSC) jest chorobą genetyczną dziedziczoną autosomalnie dominująco, charakteryzującą się spektrum objawów patologicznych obejmujących skórę, mózg, nerki i serce. serce. Objawy te obejmują zmiany neuroektodermalne, mezodermalne i skórne zmiany skórne, a także różnorodne guzy i hamartoma. Opisujemy przypadek 11-letniego mężczyznę z wcześniej zdiagnozowanym TSC, który zgłosił się z masą w krtani w badaniu histologicznym wykazano, że jest to mięsak prążkowanokomórkowy płodu. Mięśniaki prążkowane serca są powszechne u pacjentów z TSC, ale zgodnie z naszą wiedzą, związek między TSC a pozasercowymi mięśniakami prążkowanokomórkowymi nie został wcześniej opisany. --- Potrzebne są nowe metody leczenia padaczki, które nie tylko hamują napady objawowo (przeciwdrgawkowe), ale także zapobiegają rozwojowi padaczki (przeciwpadaczkowe). Szlak ssaczego celu rapamycyny (mTOR) może pośredniczyć w mechanizmach pośredniczyć w mechanizmach epileptogenezy i służyć jako racjonalny cel terapeutyczny. Inhibitory mTOR mają działanie przeciwpadaczkowe i przeciwdrgawkowe w zwierzęcych modelach choroby genetycznej, bulwy zwierzęcych modelach choroby genetycznej, stwardnienia guzowatego. Szlak mTOR jest również jest również zaangażowany w epileptogenezę w zwierzęcych modelach nabytej padaczki i i spazmów dziecięcych, chociaż działanie inhibitorów mTOR jest zmienne w zależności od konkretnych warunków i modelu. od konkretnych warunków i modelu. Ponadto, korzystny wpływ na drgawki są tracone po wycofaniu leczenia, co sugeruje, że inhibitory mTOR są "epileptostatyczne", jedynie zatrzymując postęp padaczki podczas leczenia. Badania kliniczne rapamycyny w padaczce u ludzi są ograniczone, ale sugerują, że że inhibitory mTOR mają przynajmniej działanie przeciwdrgawkowe u pacjentów ze stwardnieniem guzowatym pacjentów. Konieczne są dalsze badania w celu oceny pełnego potencjału inhibitorów mTOR w leczeniu padaczki. --- Zespół stwardnienia guzowatego (TSC) jest chorobą genetyczną z poważnymi objawami neurologicznymi i neurologicznymi i psychiatrycznymi, w tym padaczką, opóźnieniem rozwoju i autyzmem. Pomimo znacznego postępu w definiowaniu nieprawidłowych szlaków sygnałowych, w tym udział zwiększonej sygnalizacji mTORC1, specyficzne nieprawidłowości, które leżą u podstaw u podstaw ciężkich cech neurologicznych w TSC pozostają słabo poznane. Postawiliśmy hipotezę że padaczka i autyzm w TSC wynikają z nieprawidłowości γ-aminomasłowego (GABAergicznych) interneuronów. Aby przetestować tę hipotezę, wygenerowaliśmy myszy z selektywną delecją genu Tsc1 w komórkach progenitorowych interneuronów GABAergicznych komórkach progenitorowych interneuronów. Te specyficzne dla interneuronów myszy z warunkowym nokautem Tsc1 (CKO) mają upośledzony wzrost i zmniejszoną przeżywalność. Korowe i hipokampalne interneurony GABAergiczne myszy CKO są powiększone i wykazują zwiększoną sygnalizację sygnalizację mTORC1. Całkowita liczba komórek GABAergicznych jest zmniejszona w korze mózgowej z różnicową redukcją określonych podtypów GABAergicznych. Ektopowe skupiska komórek komórek ze zwiększoną sygnalizacją mTORC1, co sugeruje upośledzoną migrację interneuronów. migrację interneuronów. Funkcjonalne konsekwencje tych zmian komórkowych są widoczne w obniżonym progu drgawkowym po ekspozycji na prokonwulsant flurotyl. Odkrycia te potwierdzają ważną rolę genu Tsc1 podczas rozwoju interneuronów GABAergicznych, ich funkcji i prawdopodobnie migracji. --- Stwardnienie guzowate (TSC) jest zaburzeniem neurorozwojowym o zmiennej ekspresji. ekspresji. Heterozygotyczne mutacje w jednym z dwóch genów, TSC1 (hamartyna) lub TSC2 (tuberyna), są odpowiedzialne za większość przypadków. Hamartyna i tuberyna tworzą heterodimer, który funkcjonuje jako główny komórkowy inhibitor ssaczego celu kompleksu rapamycyny 1 (mTORC1). Badania genotyp-fenotyp sugerują, że mutacje TSC2 są związane z cięższym fenotypem neurologicznym, chociaż biologiczna podstawa różnicy między chorobą opartą na TSC1 i TSC2 jest niejasna. jest niejasna. Tutaj przeprowadziliśmy badanie w celu porównania i zestawienia fenotypów mózgu pojedynczych i podwójnych mutantów Tsc1 i Tsc2. Używając alleli floxed Tsc1 i Tsc2 i radialnego transgenicznego sterownika Cre (FVB-Tg(GFAP-cre)25Mes/J), usunęliśmy Tsc1 i/lub Tsc2 w komórkach progenitorowych gleju promienistego. Pojedyncze i podwójne mutanty miały niezwykle podobne fenotypy: wczesną śmiertelność poporodową, przerost mózgu, laminarne, astrogliozę, niedobór oligodendrogleju i defekty mielinizacji. wady. Podwójne mutanty Tsc1/Tsc2 umierały wcześniej niż mutanty pojedyncze, a mutanty pojedyncze mutanty wykazywały różnice w lokalizacji heterotopii i organizacji hipokampalnej warstwy piramidalnej. Różnice te nie były spowodowane zróżnicowanej aktywacji mTORC1 lub hamowania sprzężenia zwrotnego na Akt. Dane te dostarczają dalsze dowody genetyczne dla poszczególnych funkcji hamartyny i tuberyny, które mogą wyjaśniać niektóre różnice genotypowo-fenotypowe obserwowane w ludzkiej chorobie. --- Zespół stwardnienia guzowatego (TSC) jest chorobą genetyczną spowodowaną mutacją w genie supresorowym nowotworu w genie supresorowym nowotworu tsc1 lub tsc2. Ostatnie badania wykazały że TSC2 wykazuje aktywność GAP (białko aktywujące GTPazę) specyficznie wobec małego białka G Rheb i hamuje jego zdolność do stymulowania szlaku sygnałowego mTOR szlaku sygnałowego. Rheb i TSC2 tworzą unikalną parę GTPazy i GAP, ponieważ Rheb ma wysokie podstawowe poziomy GTP, a TSC2 nie ma katalitycznego palca argininowego palca argininowego występującego w Ras-GAP. Aby zbadać funkcję TSC2 i Rheb w sygnalizacji mTOR, przeanalizowaliśmy stymulowaną przez TSC2 aktywność GTPazy Rheb. My stwierdziliśmy, że Arg15, reszta równoważna Gly12 w Ras, jest ważna dla Rheb do funkcjonować jako substrat dla TSC2 GAP. Ponadto zidentyfikowaliśmy reszty asparaginy niezbędne dla aktywności TSC2 GAP. Zademonstrowaliśmy nowy mechanizm katalityczny GAP TSC2 i Rheb, że TSC2 wykorzystuje katalityczny "kciuk asparaginowy" zamiast palca argininowego występującego w Ras-GAP. Ponadto odkryliśmy, że farnezylacja i lokalizacja błonowa Rheb nie jest niezbędna dla Rheb do stymulowania fosforylacji kinazy S6 (S6K). Analiza wadliwego wiązania TSC1 mutantów TSC2 pokazuje, że TSC1 nie jest wymagane dla aktywności GAP TSC2, ale może funkcjonować jako składnik regulacyjny w kompleksie TSC1/TSC2. Nasze dane dalej pokazują, że aktywność GAP jest niezbędna dla komórkowej funkcji TSC2 do hamowania fosforylacji S6K. --- Stwardnienie guzowate (TSC) jest genetycznym zaburzeniem wieloukładowym charakteryzującym się rozległymi hamartoma w kilku narządach, w tym w mózgu, sercu, skórze, oczy, nerki, płuca i wątrobę. Dotknięte geny to TSC1 i TSC2, kodujące odpowiednio odpowiednio hamartynę i tuberynę. Kompleks hamartyna-tuberina hamuje proces hamuje szlak mTOR (mammalian-target-of-Rapamycin), który kontroluje wzrost i proliferację komórek. proliferację. Różnice w rozmieszczeniu, liczbie, rozmiarze i lokalizacji zmian chorobowych powodują, że zespół kliniczny różni się nawet między krewnymi. Około 85% dzieci dzieci i nastolatków z TSC ma powikłania ze strony OUN, w tym padaczkę, upośledzenie funkcji poznawczych, trudne problemy behawioralne i objawy podobne do autyzmu. Padaczka zazwyczaj rozpoczyna się w pierwszym roku życia, z napadami ogniskowymi i skurczami. napadami ogniskowymi i skurczami. Odkrycie zwiększonej regulacji szlaku mTOR w zmianach związanych z TSC stwarza nowe możliwości dla strategii leczenia. Coraz lepsze zrozumienie nieprawidłowości molekularnych spowodowanych przez TSC może umożliwić lepsze leczenie choroby. choroby. --- Torbiele nerek są częstym znaleziskiem radiologicznym zarówno u dorosłych, jak i u dzieci. Torbiele występują w różnych stanach, a obraz kliniczny, postępowanie i rokowanie są bardzo różne. rokowanie są bardzo zróżnicowane. W tym artykule omówiono główne przyczyny torbieli nerek u dzieci i dorosłych, ze szczególnym uwzględnieniem u dzieci i dorosłych, ze szczególnym uwzględnieniem najczęstszych form genetycznych. formach genetycznych. Wiele cystoprotein zostało zlokalizowanych w kompleksie centrosomowym rzęsek (CCC). (CCC). Rozważamy dowody na uniwersalną "hipotezę rzęskową" dotyczącą powstawania torbieli oraz dowody na udział białek nie rzęskowych w powstawaniu torbieli. --- Istnienie heterogeniczności locus dla choroby genetycznej może znacznie skomplikować badania powiązań, zwłaszcza gdy dostępnych jest bardzo niewiele dużych rodzin z chorobą. choroby. W takiej sytuacji skromny zbiór rodzin jest mało prawdopodobne, aby była wystarczająca do pomyślnej lokalizacji jednego lub więcej genów choroby. genów. Ostatnio osiem grup badawczych pracujących nad stwardnieniem guzowatym (TSC) zebrało dane dotyczące powiązań odnoszące się do chromosomów kandydujących 9, 11 i 12 dla dużej grupy rodzin. W serii badań symulacyjnych prawdopodobieństwo wykrycia powiązań i heterogeniczności powiązań w tym zestawie rodzin. tej grupie rodzin. Średnio rodziny TSC są bardzo małe; w większości przypadków w większości przypadków występują mniej niż dwie informatywne mejozy. Rozkład wielkości rodzin rodzin sprzężonych z chromosomem 9 był podobny do rozkładu rodzin niepowiązanych. To wskazuje, że dramatyczna różnica w nasileniu klinicznym głównych form genetycznych TSC jest mało prawdopodobna. genetycznych TSC jest mało prawdopodobna. Wyniki naszych badań symulacyjnych pokazują, że ten zestaw rodzin może generować bardzo istotne dowody na powiązania i heterogeniczność. heterogeniczność. Gdy dwa geny TSC występują równie często, najsilniejsze dowody na powiązania i heterogeniczności można uzyskać przy użyciu metody opartej na włączeniu wielu regionów kandydujących do pojedynczej analizy, ze średnim wynikiem średnim wynikiem 24,27. --- Stwardnienie guzowate jest chorobą genetyczną dziedziczoną w sposób autosomalny dominujący, związana z hamartoma w kilku narządach i różnymi zmianami skórnymi. Przypadek dziesięcioletniego chłopca, aby podkreślić wieloukładowe zaangażowanie w stwardnienie guzowate. w stwardnieniu guzowatym. Dziecko miało drgawki, znamiona grudkowe na twarzy i włókniaki okołopaznokciowe. włókniaki okołopaznokciowe. Rezonans magnetyczny ujawnił bulwy korowe, zmiany w istocie białej i guzki podnamiotowe. guzki podnamiotowe. USG oczodołu wykazało hamartoma siatkówki po lewej stronie. stronie. USG jamy brzusznej ujawniło masę tkanki miękkiej w górnym biegunie lewej nerki z małą torbielą w prawej nerce. --- Stwardnienie guzowate (TSC) jest częstą chorobą dziedziczoną autosomalnie dominująco (występującą u 1 na 6000 osób). na 6000 osób) spowodowanym różnymi mutacjami w genie hamartyny (TSC1) lub genie tuberyny (TSC2). Ta alleliczna i niealleliczna heterogeniczność sprawia, że poradnictwo genetyczne i diagnostykę prenatalną, zwłaszcza że znaczna część przypadków TSC jest spowodowana przypadków TSC wynika z mutacji de novo. Z tego powodu identyfikacja mutacji powodującej chorobę jest obowiązkowa dla dokładnego doradztwa, jednak obecne metody wykrywania mutacji, takie jak polimorfizm konformacji jednoniciowej (single-strand polimorfizm konformacyjny pojedynczej nici (SSCP) lub elektroforeza w żelu gradientowym denaturującym (DGGE) są pracochłonne i mają ograniczoną skuteczność wykrywania. Denaturująca wysokowydajna chromatografia cieczowa (DHPLC) jest wysokowydajną, półautomatyczny system wykrywania mutacji ze zgłoszonym wskaźnikiem wykrywania mutacji blisko 100% dla fragmentów PCR do 800 bp. Wykorzystaliśmy niedawno opisany test Test DHPLC umożliwiający skuteczne wykrywanie mutacji w TSC1 do analizy DNA wyekstrahowanego z próbki kosmówki w celu przeprowadzenia diagnostyki prenatalnej TSC. diagnostyki prenatalnej TSC. Stwierdzono, że płód nie odziedziczył szkodliwej mutacji. mutacji, a diagnoza DHPLC została potwierdzona przez analizę haplotypów. To stanowi pierwszą prenatalną diagnozę choroby genetycznej opartą na DHPLC. --- Mutacja w genie supresorowym nowotworu TSC1 lub TSC2 jest odpowiedzialna za dziedziczną chorobę genetyczną stwardnienia guzowatego. dziedziczną chorobę genetyczną stwardnienia guzowatego. TSC1 i TSC2 tworzą fizyczny i funkcjonalny kompleks regulujący wzrost komórek. Ostatnio wykazano, że wykazano, że TSC1.TSC2 działa w celu hamowania kinazy rybosomalnej S6 i negatywnie regulują wielkość komórek. TSC2 jest negatywnie regulowany przez fosforylację Akt fosforylację. Tutaj donosimy, że TSC2, ale nie TSC1, wiąże się z 14-3-3 in vivo. Fosforylacja Ser(1210) w TSC2 jest wymagana do jego asocjacji z 14-3-3. z 14-3-3. Nasze dane wskazują, że asocjacja z 14-3-3 może hamować funkcję TSC2 i stanowi możliwy mechanizm regulacji TSC2. --- Produkt tuberyny genu 2 stwardnienia guzowatego jest ważnym regulatorem ssaczego celu rapamycyny (mTOR). Ponadto wiadomo, że tuberyna wiąże się z inhibitorem inhibitorem kinazy zależnej od cyklin (CDK) p27(Kip1) (p27) i reguluje jego stabilność i lokalizację poprzez mTOR. stabilność i lokalizację poprzez mechanizmy niezależne od mTOR. Ostatnio dowody że tuberyna wpływa również na lokalizację p27 poprzez regulację potencjału potencjał mTOR do aktywacji kinazy indukowanej surowicą i glukokortykoidami (SGK1) do fosforylacji p27. Podsumowując, odkrycia te wzmacniają że oprócz inhibitorów mTOR, takich jak analogi rapamycyny, p27 i CDK mogą być również uważane za cele terapii hamartoma w stwardnieniu guzowatym. stwardnieniu guzowatym. --- Stwardnienie guzowate (TSC) jest chorobą genetyczną charakteryzującą się łagodnymi nowotworami wielonarządowymi, a także objawami neurologicznymi. Padaczka i i autyzm to dwa z najczęstszych powikłań neurologicznych, które zazwyczaj są poważne. ciężkie. TSC jest spowodowana mutacjami w TSC1 (koduje hamartynę) lub TSC2 (koduje tuberulinę). TSC2 (koduje tuberynę), przy czym mutacje TSC2 są związane z gorszymi wynikami leczenia. gorszymi wynikami. Tuberina zawiera wysoce konserwatywną domenę białka aktywującego GTPazę (GAP) domenę, która pośrednio hamuje ssaki cel kompleksu rapamycyny 1 (Dysregulacja mTORC1 jest obecnie uważana za przyczynę znacznej części patogenezy TSC. patogenezy w TSC, ale mechanizmy niezależne od mTORC1 również mogą się do tego przyczyniać. My wygenerowaliśmy nowy warunkowy allel Tsc2 poprzez flankowanie eksonów 36 i 37 z miejscami loxP. Myszy homozygotyczne dla tego allelu knock-in Tsc2 są żywotne i płodne z normalnym wzrostem i rozwojem. Ekspozycja na rekombinazę Cre następnie tworzy delecję in-frame obejmującą krytyczne reszty domeny GAP. Homozygotyczne warunkowo zmutowane myszy wygenerowane przy użyciu Emx1(Cre) mają zwiększone korową sygnalizację mTORC1, poważne anomalie rozwojowe mózgu, drgawki i śmierć w ciągu 3 tygodni. umierają w ciągu 3 tygodni. Odkryliśmy, że normalne poziomy zmutowanego Tsc2 mRNA, chociaż białko tuberyny z niedoborem GAP wydaje się niestabilne i szybko ulega degradacji. Ten nowy model zwierzęcy pozwoli na dalsze badanie funkcji tuberyny, w tym wymagania domeny GAP dla stabilności białka. --- Stwardnienie guzowate (TSC) jest wielonarządową chorobą genetyczną spowodowaną utratą funkcji funkcji genów TSC1 (kodującego hamartynę) lub TSC2 (kodującego tuberynę) genów. Pacjenci z TSC mają łagodne guzy (hamartoma) w wielu narządach chociaż zajęcie mózgu jest zwykle najbardziej upośledzającym aspektem choroby ponieważ obserwuje się bardzo wysoki odsetek zaburzeń neurorozwojowych. Chociaż po raz pierwszy opisana ponad 120 lat temu, ostatnie postępy przekształciły TSC w prototypowe zaburzenie prototypowe zaburzenie, które stanowi przykład metod i potencjału medycyny molekularnej. medycyny molekularnej. W niniejszym przeglądzie szczegółowo omówione zostaną historyczne aspekty TSC i jego silne z zaburzeniami neurorozwojowymi, koncentrując się na padaczce i autyzmie. Wreszcie, obiecujące nowe podejścia do leczenia padaczki i autyzmu u pacjentów z TSC, jak również u pacjentów z autyzmem. i autyzmu u pacjentów z TSC, jak również w populacji ogólnej. --- Stwardnienie guzowate jest rzadką chorobą genetyczną dziedziczoną autosomalnie dominująco. dziedziczona autosomalnie dominująco, związana z wieloma hamartoma w kilku narządach, takich jak mózgu, skórze, płucach, nerkach, sercu i oczach. Autorzy tego badania opisali przypadek przypadek 30-letniej pacjentki ze stwardnieniem guzowatym, u której stwierdzono mnogie naczyniakowłókniaki na twarzy leczone sprzętem o wysokiej częstotliwości (radiofrekwencja) i omawiają możliwości terapeutyczne w leczeniu osób z rozległym zajęciem skóry w stwardnieniu guzowatym. --- Stwardnienie guzowate jest rzadką chorobą genetyczną o różnorodnych objawach klinicznych. objawami klinicznymi. Najczęściej opisywaną zmianą w płucach jest limfangiomyomatoza. Ostatnio pojawiły się doniesienia o wieloogniskowej mikronodularnej hiperplazji pneumocytów. pneumocytów, a także pojedynczy przypadek udokumentowania jasnokomórkowego guza płuc guza płuc u pacjentów dotkniętych tą chorobą. Szczegółowo opisujemy przypadek pacjentki ze stwardnieniem guzowatym, u której przypadkowo wykryto obustronne u której przypadkowo wykryto obustronne rozedmy płuc. Biopsja otwartego płuca ujawniła połączone cechy histologiczne wieloogniskowego mikronodularnego przerostu pneumocytów, limfangiomiomatozę i mikromoduły jasnokomórkowe. --- Stwardnienie guzowate (TSC) jest wielonarządową chorobą genetyczną, w której charakteryzuje się malformacjami mózgu (bulwami), a wielu pacjentów cierpi na padaczkę i autyzm. na padaczkę i autyzm. Te wady rozwojowe zwykle wykazują zarówno nieprawidłowości neuronalne, jak i jak i nieprawidłowości komórek glejowych i prawdopodobnie leżą u podstaw wielu zaburzeń neurologicznych neurologicznych obserwowanych w TSC. Patogeneza guzów pozostaje słabo poznana, chociaż regulacja szlaku sygnałowego mTORC1 w TSC została konsekwentnie wykazano. Tutaj zajmujemy się nieprawidłowym rozwojem mózgu w TSC poprzez inaktywację genu mysiego genu Tsc1 w embrionalnych neuronalnych komórkach progenitorowych. Ta strategia pozwala na ocenę roli genu Tsc1 zarówno w liniach komórek neuronalnych, jak i glejowych. komórkach glejowych. Zwierzęta z warunkowym nokautem Tsc1(Emx1-Cre) (CKO) umierają do 25 dnia życia. życia. Ich mózgi mają zwiększony rozmiar i zawierają wyraźne duże komórki w obrębie kory mózgowej. kory mózgowej, które mają znacznie zwiększoną sygnalizację mTORC1 i zmniejszoną sygnalizację mTORC2. Poważne wady laminacji kory, powiększone dysmorficzne astrocyty i zmniejszona mielinizacja. Myszy Tsc1(Emx1-Cre) CKO były następnie leczone rapamycyną, aby sprawdzić, czy przedwczesna śmierć i nieprawidłowości mózgu nieprawidłowości mózgu można uratować. Postnatalne leczenie rapamycyną całkowicie zapobiegło przedwczesnej śmierci i w znacznym stopniu odwróciło patologię gleju, ale nie nieprawidłowe laminowanie neuronów. laminację neuronów. Odkrycia te potwierdzają model, w którym utrata funkcji genów TSC w zarodkowych neuronalnych komórkach progenitorowych powoduje wady rozwojowe kory mózgowej u pacjentów z u pacjentów z TSC. Dramatyczny efekt rapamycyny sugeruje, że nawet w przypadku że nawet przy rozległych nieprawidłowościach wieloliniowych może istnieć postnatalne okno terapeutyczne dla pacjentów z TSC. --- Zespół stwardnienia guzowatego (TSC) jest chorobą genetyczną spowodowaną mutacją w TSC1 lub TSC2. Produkty genów TSC1 i TSC2 tworzą funkcjonalny kompleks i hamują fosforylację S6K i 4EBP1. Te funkcje TSC1/TSC2 są prawdopodobnie za pośrednictwem mTOR. Tutaj donosimy, że TSC2 jest białkiem aktywującym GTPazę (GAP) w kierunku Rheb, GTPazy z rodziny Ras. Rheb stymuluje fosforylację S6K i 4EBP1. Ta funkcja Rheb jest blokowana przez rapamycynę i dominująco-ujemny mTOR. Rheb stymuluje fosforylację mTOR i odgrywa istotną rolę w regulacji S6K i 4EBP1. regulacji S6K i 4EBP1 w odpowiedzi na składniki odżywcze i stan energetyczny komórki. Nasze dane pokazują, że Rheb działa za TSC1/TSC2 i przed mTOR regulując wzrost komórek. --- Zespół stwardnienia guzowatego (TSC) jest chorobą dziedziczoną autosomalnie dominująco z wysokim wskaźnikiem mutacji. Klinicznie jest to bardzo zmienne zaburzenie i hamartoma mogą występować w wielu różnych narządach. TSC wykazuje heterogenność genetyczną; jeden gen, TSC1, znajduje się na chromosomie 9q34, a drugi gen, TSC2, na chromosomie 16p13.3. Kliniczne kryteria rozpoznania zostały ustalone, ale diagnoza pacjentów pacjentów z minimalną ekspresją choroby może być bardzo trudna. U u dzieci fenotyp jest często niekompletny lub nie w pełni możliwy do oceny. Stąd łagodnie pacjenci z łagodną postacią choroby, narażeni na ryzyko ciężkiego potomstwa, mogą pozostać niezdiagnozowane. Wykrywanie (niewielkich) mutacji w genie stwardnienia guzowatego zlokalizowanym na chromosomie 16 (TSC2) stało się ostatnio możliwe i może być pomocne w diagnozowaniu niejednoznacznych przypadków. Zgodnie z naszą wiedzą, jest to pierwsze doniesienie mutacji punktowej w genie TSC2 w rodzinnym przypadku stwardnienia guzowatego. A nonsensowna mutacja została wykryta w rodzinie, w której ojciec miał tylko niewielkie objawy wskazujące na stwardnienie guzowate. objawy wskazujące na stwardnienie guzowate. Syn miał liczne guzy serca i białe białe plamy, ale pełne badanie kliniczne u tego dziecka było niemożliwe. Przypadek ten ilustruje, że analiza mutacji może przyczynić się do rozpoznania stwardnienia guzowatego w rodzinach z niepełnym fenotypem. --- Stwardnienie guzowate (TSC) jest wielonarządową chorobą genetyczną, w której zajęcie mózgu mózgu powoduje padaczkę, niepełnosprawność intelektualną i autyzm. Cechą charakterystyczną patologicznym w TSC jest bulwa kory mózgowej i jej unikalny składnik, komórki olbrzymie. składnik, komórki olbrzymie. Jednak model zwierzęcy, który replikuje komórki olbrzymie nie został jeszcze opisany. Tutaj donosimy, że mozaikowa indukcja utraty Tsc1 w neuronalnych komórkach progenitorowych w zarodkach Tsc1(cc) Nestin-rtTA(+) TetOp-cre(+) przez doksycykliną prowadzi do wielu objawów neurologicznych, w tym ciężkiej padaczki i przedwczesną śmierć. Co uderzające, neuronalne komórki progenitorowe Tsc1-null rozwijają się w silnie powiększone komórki olbrzymie z powiększonymi wakuolami. Odkryliśmy, że wakuolowane gigantyczne komórki miały wiele oznak dysfunkcji organelli, w tym znacznie mitochondria, nieprawidłowe lizosomy i podwyższony stres komórkowy. Znaleźliśmy znaleźliśmy podobne wakuolizowane komórki olbrzymie w ludzkich bulwach. Leczenie rapamycyną leczenie rapamycyną całkowicie odwróciło te fenotypy i uratowało mutanty przed padaczką i przedwczesną śmiercią, pomimo prenatalnej utraty Tsc1 i aktywacji kompleksu mTOR w rozwijającym się mózgu. Ten model mózgu TSC zapewnia wgląd w patogenezę i dysfunkcję organelli komórek olbrzymich, jak również a także kontrolę padaczki u pacjentów z TSC. --- CEL PRZEGLĄDU: Zaburzenia mendlowskie, które wpływają na funkcje poznawcze, zapewniają wyjątkową możliwość możliwość zbadania mechanizmów zaburzeń neurorozwojowych poprzez badanie defektów genetycznych u zwierząt i opracowanie hipotez, które można być testowane na ludziach. Zespół stwardnienia guzowatego (TSC) jest chorobą genetyczną która objawia się padaczką, autyzmem i niepełnosprawnością intelektualną. Tutaj dokonujemy przeglądu ostatnie postępy w naszym rozumieniu patogenezy TSC i szlaków sygnalizacyjnych które mogą być modulowane w celu leczenia objawów neurologicznych. OSTATNIE ODKRYCIA: Gromadzące się dowody sugerują, że pacjenci z TSC mają nieprawidłowości nieprawidłowości, które przyczyniają się do rozwoju fenotypu neurologicznego - w szczególności w szczególności dezorganizacja szlaków aksonów i upośledzona mielinizacja. MODELE MYSIE TSC nie udało się całkowicie odtworzyć ludzkiej neuropatologii, ale rzuciły światło na rzuciły światło na nieprawidłowości komórkowe i fenotypy neurobehawioralne. fenotypy neurobehawioralne. Co najważniejsze, hodowla komórkowa i modele zwierzęce zidentyfikowały szlak szlak mTORC1 jako cel terapeutyczny w tej chorobie. STRESZCZENIE: Dane przedkliniczne zdecydowanie sugerują, że TSC jest chorobą nieprawidłowej łączności neuronalnej. neuronów. Wysoka częstość występowania deficytów neurorozwojowych, wczesne wykrywanie wykrycie choroby w bardzo młodym wieku i dostępność inhibitorów mTORC1 mTORC1 sprawiają, że TSC jest modelem dla innych mendlowskich zaburzeń neurokognitywnych oraz dla opartych na mechanizmach prób leczenia zaburzeń neurorozwojowych. zaburzeń neurorozwojowych. --- Stwardnienie guzowate jest polimorficznym, dziedziczonym dominująco zespołem spowodowanym mutacją mutacją inaktywującą w genie supresorowym nowotworu. Choroba obejmuje łagodne w kilku różnych narządach, takich jak skóra, nerki, serce i ośrodkowy układ nerwowy. układ nerwowy. Guzy zakłócają funkcjonowanie narządów, ale tylko niektóre wykazują znaczną tendencję do wzrostu. znaczną tendencję do wzrostu. Obraz kliniczny stwardnienia guzowatego waha się od prawie bezobjawowego do ciężkiej choroby. Leczenie rosnących guzów związanych ze stwardnieniem guzowatym zmienia się znacząco, ponieważ ich wzrost można zahamować za pomocą rapamycyny i jej pochodnych. --- Wpływ zmian typu missense oraz małych delecji i insercji in-frame na funkcję białka białka nie są łatwe do przewidzenia, a identyfikacja takich u osób zagrożonych chorobą genetyczną może skomplikować poradnictwo genetyczne. poradnictwo genetyczne. Jedną z opcji jest wykonanie testów funkcjonalnych w celu oceny, czy warianty warianty wpływają na funkcję białka. Wykorzystaliśmy tę strategię do scharakteryzowania wariantów zidentyfikowanych w genach TSC1 i TSC2 u osób z lub podejrzewanych o stwardnieniem guzowatym (TSC). Tutaj przedstawiamy przegląd naszych badań funkcjonalnych 45 wariantów TSC1 i 107 wariantów TSC2. Korzystając ze znormalizowanego sklasyfikowaliśmy 16 wariantów TSC1 i 70 wariantów TSC2 jako patogenne. Ponadto Ponadto zidentyfikowaliśmy osiem domniemanych mutacji miejsca splicingu (pięć TSC1 i trzy TSC2). Pozostałe 24 warianty TSC1 i 34 TSC2 zostały sklasyfikowane jako prawdopodobnie neutralne. --- Naczyniakomięśniaki nerek występowały u 23 z 38 pacjentów z potwierdzoną stwardnieniem guzowatym stwardnieniem guzowatym (60,5%). Mnogość i obustronna lokalizacja i obustronna lokalizacja naczyniakomięśniakotłuszczaków nerek były istotnymi różnicami między tą kategorią od izolowanych, zwykle pojedynczych naczyniakomięśniakotłuszczaków. Jeden z rodziców ze stwardnieniem guzowatym miał małe naczyniakomięśniakotłuszczaki nerek bez objawów stwardnienia guzowatego. stwardnienia guzowatego. Wskazuje to, że naczyniakomięśniakotłuszczaki nerek mogą być formą stwardnienia guzowatego. stwardnienia guzowatego. Dwóch pacjentów z podejrzeniem izolowanych okazało się mieć stwardnienie guzowate. Na podstawie tego badania możemy że mnogie naczyniakomięśniakotłuszczaki lub połączenie pojedynczego hamartoma nerki hamartoma z jednym z objawów sugerujących stwardnienie guzowate, gwarantują dokładne badanie w celu wykluczenia stwardnienia guzowatego. --- Zespół stwardnienia guzowatego (TSC) jest wielonarządową chorobą genetyczną spowodowaną inaktywacją genów TSC1 lub TSC2. Zaburzenie ma zazwyczaj głębokie zaangażowanie neurologiczne i często objawia się padaczką we wczesnym okresie życia, opóźnieniem rozwoju, upośledzeniem umysłowym i autyzmem. Cechy te są wynikają z nieprawidłowości strukturalnych mózgu, które występują u pacjentów z TSC. u pacjentów z TSC. Chociaż ostatnio poczyniono znaczne postępy w funkcji genów TSC, pozostaje wiele pytań dotyczących roli tych genów w rozwoju mózgu. roli tych genów w rozwoju i homeostazie mózgu. Niniejszy przegląd podsumuje ostatnie postępy i zasugeruje przyszłe kierunki badań podstawowych. --- Stwardnienie guzowate (TSC) jest stosunkowo rzadką chorobą dziedziczoną autosomalnie dominująco. charakteryzującym się powszechnym powstawaniem łagodnych guzów w różnych narządach. narządach. Za TSC odpowiedzialne są mutacje w genie supresorowym nowotworu TSC1 lub TSC2. za TSC. Produkty genów TSC1 i TSC2, znane również jako hamartyna i tuberyna, tworzą fizyczny i funkcjonalny kompleks i hamują kompleks ssaków cel sygnalizacji kompleksu rapamycyny 1 (mTORC1). Szlak mTORC1 jest ewolucyjnie konserwowanym szlakiem ewolucyjnie konserwowany szlak promujący wzrost. mTORC1 odgrywa istotną rolę w szerokiej gamie komórek. rolę w wielu procesach komórkowych, w tym w translacji, transkrypcji, transport i autofagię. W niniejszym przeglądzie omówimy ostatnie postępy w dziedzinie TSC-mTOR i ich funkcje fizjologiczne oraz zmiany tego szlaku w patofizjologii. w patofizjologii.
|
Czy stwardnienie guzowate jest chorobą genetyczną?
|
Stwardnienie guzowate jest chorobą genetyczną o autosomalnym dominującym wzorcu dziedziczenia, zmiennej ekspresji i niepełnej penetracji. Dwie trzecie przypadków TSC jest wynikiem sporadycznych mutacji genetycznych, a nie dziedziczenia, ale ich potomstwo może odziedziczyć tę chorobę po nich. Obecne testy genetyczne mają trudności ze zlokalizowaniem mutacji u około 20% osób, u których zdiagnozowano chorobę. Jak dotąd została ona przypisana do dwóch loci genetycznych, TSC1 i TSC2.
TSC1 koduje białko hamartynę, znajduje się na chromosomie 9 q34 i został odkryty w 1997 roku. TSC2 koduje białko tuberynę, znajduje się na chromosomie 16 p13.3 i został odkryty w 1993 roku. TSC2 sąsiaduje z PKD1, genem zaangażowanym w jedną z form policystycznych chorób nerek (PKD). Duże delecje wpływające na oba geny mogą odpowiadać za 2% osób z TSC, u których w dzieciństwie rozwija się również PKD. TSC2 jest związany z cięższą postacią TSC. Różnica jest jednak subtelna i nie można jej wykorzystać do klinicznej identyfikacji mutacji. Szacuje się, że odsetek TSC spowodowanych przez TSC2 waha się od 55% do 80-90%.
|
1,629
|
Sekwencje DNA klonu cDNA i makrojądrowego fragmentu genomowego odpowiadającego funkcjonalnej kopii genu antygenu powierzchniowego SerH3 Tetrahymena thermophila. Tetrahymena thermophila zostały określone. Testy wydłużania starterów i ochrony przed nukleazą pokazują, że jednostka transkrypcyjna SerH3 ma długość 1,425 nukleotydów i nie zawiera intronów. i nie zawiera intronów. Przewidywany polipeptyd kodowany przez gen SerH3 ma masę cząsteczkową 44 415 daltonów; jedna trzecia z 439 reszt to cysteiny, seryny lub treoniny. Środkowa połowa polipeptydu składa się z trzech homologicznych domen w układzie tandemowym; w tych domenach cysteiny, proliny i tryptofanu występują w bardzo regularnych wzorach. --- Synteza antygenu powierzchniowego serotypu H3 (SerH3) jest zależna od temperatury i reaguje w ciągu 1 godziny na zmianę warunków inkubacji (G.A. Bannon, R. Perkins-Dameron i A. Allen-Nash, Mol. Cell. Biol. 6:3240-3245, 1986). Ostatnio, klon cDNA Tetrahymena thermophila (pC6; D.W. Martindale i P.J. Bruns, Mol. Cell. Biol. 3: 1857-1865, 1983) wykazano, że jest homologiczny do mRNA SerH3 (F.P. Doerder i R.L. Hallberg, komunikacja osobista) i wykazano, że komunikacja) i wykazano, że poziomy komórkowe tego RNA gwałtownie zmniejszyły się, gdy komórki zostały przesunięte z 30 do 41 stopni C (R.L. Hallberg, K.W. Kraus i R.C. Findly, Mol. Cell. Biol. 4:2170-2179, 1984). Te obserwacje wskazują, że synteza białka SerH3 jest wysoce regulowana w odpowiedzi na temperaturę i doprowadziły nas do rozpoczęcia badań w celu określenia mechanizmu (mechanizmów) przez który kontroluje ekspresję genu SerH3. Używając pC6 jako sondy hybrydyzacyjnej dla mRNA SerH3, ustaliliśmy, że (i) poziom syntezy białka SerH3 jest bezpośrednio skorelowany z ilością wiadomości SerH3 dostępnej do translacji (ii) istnieje co najwyżej dwukrotna różnica między względnymi szybkościami transkrypcji genów SerH3. transkrypcji genów SerH3 w 30 i 40 stopniach C; (iii) okres półtrwania SerH3 mRNA w komórkach inkubowanych w 30 stopniach C jest dłuższy niż 1 h, podczas gdy okres półtrwania w komórkach inkubowanych w 30 stopniach C jest dłuższy niż 1 h. w komórkach inkubowanych w temperaturze 40 stopni C wynosi tylko około 3 min. Te wyniki pokazują, że ekspresja białka powierzchniowego Tetrahymena SerH3 jest regulowana przez obfitość mRNA. Co więcej, głównym mechanizmem kontrolującym jest dramatyczna, zależna od temperatury zmiana stabilności mRNA SerH3. --- U Tetrahymena thermophila ekspresja specyficznego dla temperatury białka powierzchniowego znanego jako SerH3 jest kontrolowana głównie przez zależną od temperatury zmianę w stabilności mRNA kodującego to białko. W temperaturze 30 stopni C mRNA SerH3 wykazuje okres półtrwania wynoszący 60 minut, podczas gdy w 40 stopniach C zmniejsza się do zaledwie 3 minut. Użyliśmy zmutowanej linii komórkowej Tetrahymena (rseB) wadliwą w ekspresji SerH3 w 30 stopniach C, aby zbadać mechanizmy związane ze stabilnością mRNA zależną od temperatury. Wyniki testów in in vitro oraz analizy Northern i slot blot cytoplazmatycznego i jądrowego RNA pokazują, że locus rseB koduje produkt wrażliwy na temperaturę. produkt, który nie ma wpływu na transkrypcję genu SerH3 ani na poziomy poziomy jądrowego RNA SerH3. Jednak produkt tego locus ma dramatyczny wpływ na dramatyczny wpływ na cytoplazmatyczne poziomy mRNA SerH3 w 30 stopniach C, wskazując, że ekspresja genu SerH3 jest zaburzona potranskrypcyjnie w cytoplazmie. cytoplazmie. Aby zbadać możliwość, że locus rseB kontroluje stabilność mRNA SerH3 mRNA, opracowaliśmy test rozpadu mRNA in vitro. Test ten z powodzeniem powiela zróżnicowany rozpad mRNA SerH3 obserwowany w komórkach typu w komórkach typu dzikiego hodowanych w różnych temperaturach. Pozorny okres półtrwania SerH3 w ekstraktach cytoplazmatycznych pochodzących z komórek hodowanych w temperaturze 30 stopni C wynosi około 45 minut, podczas gdy w ekstraktach cytoplazmatycznych pochodzących z komórek hodowanych w temperaturze 40 stopni C wynosi tylko 6 minut. Gdy podobne eksperymenty są wykonywane przy użyciu ekstraktów przygotowanych z linii komórkowej Tetrahymena rseB, stwierdzamy, że SerH3 jest stabilny tylko w ekstrakcie przygotowanym z komórek hodowanych w warunkach w których mRNA gromadzi się do wykrywalnych poziomów w cytoplazmie. Te Wyniki te wskazują, że produkt locus rseB jest transaktywującym czynnikiem cytoplazmatycznym. czynnikiem cytoplazmatycznym, który wywiera wpływ na ekspresję genu SerH3 poprzez regulację stabilności mRNA stabilność mRNA SerH3. --- U orzęsków tylko jedna z alternatywnych form immunodominującej glikoproteiny błonowej glikoproteiny zwykle pokrywa zewnętrzną powierzchnię komórki. Takie wzajemne jest regulowane na poziomie przedtranslacyjnym przez mechanizmy, które powodują w ekspresji pojedynczego genu białka. U holotrich Tetrahymena thermophila pięć alternatywnych białek unieruchamiających powierzchnię komórki (i-antygeny) ulegają ekspresji w różnych warunkach temperatury (L, H, T) i podłoża hodowlanego (I, S). hodowli (I, S). Stosując poliklonalne i monoklonalne przeciwciała przeciwko tym białkom oraz sondę cDNA pochodzącą z cDNA pochodzącego z genu SerH3, ponownie zbadaliśmy ekspresję i-antygenów w pożywce uzupełnionej 0,2 M NaCl. Stwierdziliśmy, że oprócz S, antygeny H i L są również obecne na powierzchni komórek. Podczas gdy wszystkie trzy i-antygeny mogą być jednocześnie obecne na powierzchni komórek, kombinacje S/L i S/H są częstsze. W porównaniu do komórek wyrażających H i L pojedynczo, poziom mRNA poziom mRNA H3 jest zmniejszony, a podzbiór rodziny polipeptydów L ulega zmiennej ekspresji. jest zmiennie wyrażany. Ekspresja S rozpoczyna się w ciągu 30 minut po przeniesieniu do pożywki NaCl, podczas gdy ekspresja L rozpoczyna się od trzech dni do kilku tygodni po transferze. tygodni po przeniesieniu. Kiedy komórki są przenoszone z pożywki uzupełnionej NaCl pożywki, S jest wyłączane w ciągu 24 godzin, a L jest wyrażane przez co najmniej 1 tydzień przed do powrotu pełnej ekspresji H. Chociaż te różnice w kinetyce sugerują różnice w mechanizmach kontroli, brak I i T na powierzchni komórek powierzchni komórek hodowanych w NaCl sugeruje, że istnieje również wspólne powiązanie regulacyjne między H, S i L.(ABSTRAKT SKRÓCONY DO 250 SŁÓW) --- Locus SerH u Tetrahymena thermophila jest jednym z kilku paralogicznych loci z genami genów kodujących warianty głównego białka powierzchniowego komórki znanego jako antygen unieruchamiający (i-ag). Locus jest wysoce polimorficzny, co budzi pytania dotyczące równoważności funkcjonalnej i sił selektywnych działających na jego wiele alleli. Tutaj porównujemy sekwencje i ekspresję SerH1, SerH3, SerH4, SerH5 i SerH6. Prekursorowe i-agi są bardzo podobne. Są bogate w alaninę, serynę, treoninę i cysteinę i mają prawie identyczne sygnały translokacji ER i sygnały dodawania GPI. Lokalizacje 39 cystein są wysoce konserwowane, szczególnie w 3,5 centralnych, niedoskonałych powtórzeniach tandemowych, w których 8 okresowych cystein w których 8 okresowych cystein przerywa naprzemiennie krótkie i długie odcinki aminokwasów. Wzorce hydrofobowości są również zachowane. Niemniej jednak, identyczność sekwencji aminokwasów identyczność sekwencji aminokwasów jest niska i wynosi od 60,7 do 82,9%. Na poziomie nukleotydów od 9,7 do 26,7% miejsc nukleotydowych jest polimorficznych w porównaniach parami. porównaniach parami. Ekspresja każdego allelu jest regulowana przez wrażliwą na temperaturę stabilność mRNA. stabilność mRNA. H mRNA są stabilne w temperaturze <36 stopni, ale niestabilne w temperaturze >36 stopni. MRNA H5, na który temperatura ma mniejszy wpływ, ma inny układ przypuszczalnego motywu destabilizacji mRNA AUUUA. Analiza statystyczna Analiza statystyczna genów SerH wskazuje, że allele wielokrotne są neutralne. Znacząco niskie stosunki szybkości nonsynonimicznych do synonimicznych substytucji aminokwasów sugerują, że allele wielokrotne podlegają oczyszczającej (negatywnej) selekcji wymuszającej ograniczenia struktury. --- Ekspresja białek powierzchniowych Tetrahymena o serotypie H3 (SerH3) i serotypie T (SerT) podlega regulacji środowiskowej. SerH3 ulega ekspresji, gdy komórki są inkubowane między temperaturami 20 i 35 stopni C, podczas gdy SerT jest ekspresji, gdy komórki są hodowane w temperaturach powyżej 35 stopni C. Użycie klonu cDNA SerH3 cDNA jako sondy hybrydyzacyjnej, ustaliliśmy, że (i) gen SerH3 jest członkiem rodziny członkiem rodziny wielogenowej; (ii) większość członków tej rodziny wielogenowej jest zmiennie rearanżowana podczas rozwoju makrojądrowego; oraz (iii) gen, który produkuje mRNA SerH3 jest odtwarzalnie rearanżowany podczas rozwoju makrojądrowego. rozwoju makrojądrowego.
|
Jak można regulować ekspresję antygenu unieruchamiającego SerH3?
|
Ekspresja białek powierzchniowych Tetrahymena o serotypie H3 (SerH3) podlega regulacji temperaturowej. SerH3 ulega ekspresji, gdy komórki są inkubowane w temperaturach od 20 do 35 stopni C.
|
1,630
|
Wyprodukowano przeciwciało monoklonalne (mAb), które reaguje z ludzką mitofiliną, białkiem błony wewnętrznej mitochondriów. To mAb immunokapsułkuje swoje docelowe białko białko w połączeniu z sześcioma innymi białkami, metaksyną 1 i 2, SAM50, CHCHD3, CHCHD6 i DnaJC11. Pierwsze trzy to białka błony zewnętrznej, CHCHD3 zostało przypisane do przestrzeni macierzy, a pozostałe dwa białka nie zostały opisane w mitochondriach. nie zostały wcześniej opisane w mitochondriach. Funkcjonalna rola tego nowego kompleksu jest niepewna. Jednakże, rola w imporcie białek związana z utrzymaniem struktury mitochondriów jest sugerowana, ponieważ mitofilina pomaga regulować morfologię mitochondriów i co najmniej cztery związane z nią białka (metaksyny 1 i 2, SAM50 i CHCHD3) zostały zaangażowane w import białek, podczas gdy DnaJC11 jest białkiem podobnym do chaperonu, które może pełnić podobną rolę.
|
Jaka jest lokalizacja białka kodowanego przez gen DNAJC11?
|
mitochondrialna błona wewnętrzna
|
1,631
|
Niedokrwistość Fanconiego (FA), zespół recesywny o dziedziczeniu zarówno autosomalnym, jak i sprzężonym z chromosomem X. cechuje się różnorodnymi objawami klinicznymi, takimi jak postępująca niewydolność szpiku kostnego, nadwrażliwość na środki szpiku kostnego, nadwrażliwość na czynniki sieciujące DNA, niestabilność chromosomalna i podatność na raka. Opisano co najmniej 12 podtypów genetycznych (FA-A, B, C, D1, D2, E, F, G, I, J, L, M) i wszystkie z wyjątkiem FA-I zostały powiązane z odrębnym genem. z odrębnym genem. Większość białek FA tworzy kompleks, który aktywuje białko FANCD2 białko poprzez monoubikwitynację, podczas gdy FANCJ i FANCD1/BRCA2 działają poniżej tego etapu. Białka FA zazwyczaj nie posiadają funkcjonalnych domen, z wyjątkiem FANCJ/BRIP1 i FANCM, które są helikazami DNA, oraz FANCL, który prawdopodobnie jest koniugatorem ubikwityny E3. enzymem sprzęgającym ubikwitynę E3. W oparciu o nadwrażliwość na czynniki sieciujące na czynniki sieciujące, uważa się, że białka FA funkcjonują w naprawie wiązań międzypasmowych DNA. które blokują progresję widełek replikacyjnych DNA. Tutaj przedstawiamy hipotetyczny model, który nie tylko opisuje montaż szlaku FA ale także umiejscawia ten szlak w szerszym kontekście naprawy wiązań krzyżowych DNA. naprawy wiązań krzyżowych DNA. Wreszcie, możliwa rola szlaku FA, w szczególności FANCF i FANCB, w powstawaniu raka sporadycznego. --- Wstęp: Niedokrwistość Fanconiego (FA) jest autosomalnym recesywnym zaburzeniem podatności na raka. charakteryzuje się różnorodnymi cechami klinicznymi, takimi jak niski wzrost, nieprawidłowości szkieletu lub skóry, postępująca niewydolność szpiku kostnego (BM) oraz zwiększone ryzyko nowotworów złośliwych. Klonalne nieprawidłowości chromosomalne są często u pacjentów z FA, które przekształciły się w zespół mielodysplastyczny (MDS) i ostrą białaczkę szpikową (AM). białaczkę szpikową (AML). CEL: Zbadanie częstości występowania nowotworów złośliwych i klonalnych nieprawidłowości chromosomalnych u pacjentów z FA. MATERIAŁY I METODY: Trzydziestu ośmiu klinicznie zdiagnozowanych pacjentów z FA było badanych w momencie rozpoznania, a pacjenci byli obserwowani przez maksymalnie maksymalnie 28 miesięcy w odstępach 3-miesięcznych. Mediana czasu trwania obserwacji tych pacjentów wynosił 19,8 miesiąca. Badanie pęknięć chromosomów przy użyciu mitomycyny C (MMC) i diepoksybutanu (DEB) posiewy krwi obwodowej były stymulowane fitohemaglutyniną. Badanie cytogenetyczne przeprowadzono na komórkach BM w celu wykrycia klonalnych aberracji chromosomalnych. WYNIKI: U jedenastu (28,95%) z 38 pacjentów rozwinęły się nowotwory złośliwe, w tym 6 (54,54%) MDS, 4 (36,36%) AML i 1 (2,63%) rak płaskonabłonkowy. Klonalne nieprawidłowości chromosomalne wykryto u 5 (45,45%) pacjentów z FA, u których rozwinęły się nowotwory złośliwe, a typ wykrytych nieprawidłowości chromosomalnych obejmował monosomie 5, 7, trisomia 10, dup(1)(q12-q24) i inv(7)(p11pter). WNIOSKI: Pacjenci z FA mają wysokie ryzyko rozwoju nowotworów złośliwych i klonalne nieprawidłowości chromosomalne odgrywają ważną rolę w rokowaniu choroby. choroby. Dlatego też pacjenci z FA muszą być regularnie monitorowani w celu wczesnej diagnozy i optymalnego leczenia choroby. --- Niedokrwistość Fanconiego (FA) składa się z grupy co najmniej pięciu autosomalnych zaburzeń recesywnych. recesywnych, które mają wspólne cechy kliniczne (np. wady wrodzone i niewydolność hematopoetyczna) hematopoezy) i komórkowe (np. wrażliwość na czynniki sieciujące i predyspozycje do apoptozy). predyspozycje do apoptozy). Jednakże, wspólne patogenetyczne między tymi grupami nie zostało jednak ustalone. Aby zidentyfikować genetyczne, które są zmienione w FA i scharakteryzować wspólne defekty molekularne defektów molekularnych, wykorzystaliśmy wyświetlanie różnicowe mRNA do wyizolowania genów, które mają zmienione wzorce ekspresji w komórkach FA. wzorce ekspresji w komórkach FA. Tutaj donosimy, że ekspresja genu genu indukowanego interferonem, MxA, jest silnie podwyższona w komórkach FA grup komplementacyjnych A, B, C i D, ale jest tłumiona w komórkach FA grupy C uzupełnionych cDNA FAC typu dzikiego, jak również w komórkach innych niż FA. A mechanizm posttranskrypcyjny, a nie indukcja transkrypcyjna, wydaje się być nadekspresji MxA. Wymuszona ekspresja MxA w komórkach Hep3B zwiększa ich wrażliwość na mitomycynę C i indukuje apoptozę, podobnie do fenotypu FA fenotyp. Tak więc, MxA jest dalszym celem FAC i jest pierwszym markerem genetycznym markerem genetycznym, który został zidentyfikowany wśród wielu grup komplementacji FA. Dane te sugerują, że podtypy FA zbiegają się na końcowym wspólnym szlaku, który jest ściśle związany z mechanizmem sygnalizacji interferonu. Konstytutywna aktywność tego szlaku może wyjaśniać szereg cech fenotypowych FA, w szczególności patogenezę niewydolności szpiku kostnego. --- Niedokrwistość Fanconiego (FA) jest rzadkim, autosomalnym recesywnym, genetycznie złożonym zespołem niedoboru naprawy DNA zespół niedoboru naprawy DNA u człowieka. Pacjenci z FA wykazują heterogeniczne spektrum cech klinicznych. spektrum objawów klinicznych. Najbardziej znaczącymi i spójnymi cechami fenotypowymi fenotypowe to utrata komórek macierzystych, powodująca postępującą niewydolność szpiku kostnego i bezpłodność. bezpłodność, różnorodne nieprawidłowości rozwojowe i głęboka predyspozycja do nowotworów. neoplazji. Do tej pory zidentyfikowano 15 genów, których bialleliczna dysrupcja skutkuje klinicznym któregokolwiek z nich skutkuje tym klinicznie zdefiniowanym zespołem. Obecnie wiadomo, że że wszystkie 15 produktów genowych działa we wspólnym procesie w celu utrzymania stabilności genomu. Na poziomie molekularnym u podstaw tego złożonego fenotypu leży fundamentalny defekt naprawy DNA. złożony fenotyp. Komórki pochodzące od pacjentów z FA spontanicznie gromadzą uszkodzone chromosomy i wykazują znaczną wrażliwość na uszkadzające DNA czynniki chemioterapeutyczne. Pomimo analizy komplementarności definiującej wiele składników szlaku naprawy DNA w FA, do niedawna nie ustalono bezpośredniego związku z metabolizmem DNA. z metabolizmem DNA. Po pierwsze, obecnie jest oczywiste, że szlak FA jest wymagany do wykonania nacięć w miejscu uszkodzonego DNA. Po drugie, specyficzny składnik szlaku FA został zidentyfikowany, który reguluje nukleazy wcześniej zaangażowane w naprawę wiązań międzypasmowych DNA. Podsumowując, te dane dostarczają genetycznych i biochemicznych dowodów na to, że szlak FA jest bona fide szlak naprawy DNA, który bezpośrednio pośredniczy w transakcjach naprawy DNA, tym samym wyjaśniając specyficzny defekt molekularny w ludzkiej niedokrwistości Fanconiego. --- Cechy aberracji chromosomalnych, nadwrażliwość na czynniki sieciujące DNA i predyspozycje do nowotworów złośliwych i predyspozycje do nowotworów złośliwych sugerują fundamentalną anomalię naprawy DNA w niedokrwistości Fanconiego. naprawy DNA w niedokrwistości Fanconiego. Funkcja niedawno wyizolowanego FACC (Fanconi anemia group C complementing) dla podgrupy tego zaburzenia nie jest jeszcze znana. nie jest jeszcze znana. Pogląd, że FACC odgrywa bezpośrednią rolę w naprawie DNA, przewidywałby, że polipeptyd że polipeptyd powinien znajdować się w jądrze. W tym badaniu zastosowano poliklonalną surowicę poliklonalna surowica odpornościowa podniesiona przeciwko FACC została użyta do określenia subkomórkowej lokalizacji polipeptydu. polipeptydu. Badania immunofluorescencji i frakcjonowania subkomórkowego ludzkich linii komórkowych, a także komórek COS-7 przejściowo wyrażających ludzkie FACC wykazały że białko było zlokalizowane głównie w cytoplazmie w warunkach ustalonych w stanie ustalonym, podczas przejścia przez cykl komórkowy i ekspozycji na czynniki sieciujące lub czynniki cytotoksyczne. Jednakże, umieszczenie sygnału lokalizacji jądrowej z simian virus 40 large tumor antigen na aminowym końcu FACC skierowało białko hybrydowe do jąder komórkowych. białko hybrydowe do jąder transfekowanych komórek COS-7. Te obserwacje sugerują pośrednią rolę FACC w regulacji naprawy DNA w tej grupie niedokrwistości Fanconiego. Niedokrwistość Fanconiego. --- Mutacje w co najmniej szesnastu genach FANC (FANCA-Q) powodują niedokrwistość Fanconiego, zaburzenie charakteryzujące się wrażliwością na czynniki sieciujące DNA. Cechy kliniczne cytopenii, wad rozwojowych i predyspozycji do nowotworów są podobne w każdej z grup. są podobne w każdej grupie, co sugeruje, że produkty genów uczestniczą we wspólnym szlaku. Szlak naprawy DNA w niedokrwistości Fanconiego składa się z z kompleksu kotwiczącego, który rozpoznaje uszkodzenia spowodowane przez wiązania międzypasmowe, wielopodjednostkowy ubikwityn wielopodjednostkowa ligaza ubikwitynowa, która monoubikwitynuje dwa substraty, oraz kilka białek naprawczych białek naprawczych, w tym nukleaz i enzymów rekombinacji homologicznej. enzymy rekombinacji homologicznej. Dokonujemy przeglądu postępów w stosowaniu podejść strukturalnych i biochemicznych do zrozumienia, w jaki sposób każde białko FANC funkcjonuje w tym szlaku. --- Niedokrwistość Fanconiego (FA) jest dziedzicznym zespołem niestabilności chromosomalnej z predyspozycją do raka. predyspozycją do nowotworów. Niewydolność szpiku kostnego skutkująca pancytopenią jest główną przyczyną śmierci pacjentów z FA. śmierci pacjentów z FA. Diagnoza FA opiera się na ich komórkowej nadwrażliwości komórek na czynniki sieciujące DNA i pęknięcia chromosomów. Eksperymenty Somatyczne eksperymenty komplementacyjne sugerują zaangażowanie co najmniej ośmiu genów w FA. FA. Gen dla grupy dopełniacza A (FANCA) jest wadliwy u większości pacjentów z FA. pacjentów z FA. Pokazujemy tutaj, że myszy z niedoborem FANCA: są żywotne i nie mają wykrywalnych nieprawidłowości rozwojowych. Parametry hematologiczne wykazały nieznacznie zmniejszoną liczbę płytek krwi i nieznacznie zwiększoną średnią komórkę erytrocytów u myszy w młodym wieku, ale nie doprowadziło to do anemii. Zgodne z fenotypem klinicznym pacjentów z FA, zarówno samce, jak i samice myszy wykazywały hipogonadyzm i upośledzoną płodność. Co więcej, zarodkowe fibroblasty myszy knock-out wykazywały spontaniczną niestabilność chromosomalną i były nadreaktywne na klastogenne działanie sieciującej mitomycyny C. --- Niedokrwistość Fanconiego (FA) jest autosomalną chorobą recesywną charakteryzującą się wrodzonymi nieprawidłowościami, wadliwą hemopoezą i wysokim ryzykiem rozwoju ostrej białaczki szpikowej i niektórych guzów litych. Niestabilność chromosomalna, zwłaszcza po ekspozycji na środki alkilujące, może być wykazana u osób dotkniętych chorobą i stanowi podstawę testu diagnostycznego. FA może być spowodowana mutacjami w co najmniej siedmiu różnych genach. Ustalono ścieżki interakcji, zarówno między białkami FA i innymi białkami zaangażowanymi w naprawę uszkodzeń DNA, takimi jak ATM, BRCA1 i BRCA2, zapewniając w ten sposób powiązanie z innymi zaburzeniami, w których wadliwa naprawa uszkodzeń DNA. Niniejszy przegląd podsumowuje kliniczne kliniczne FA i historię naturalną choroby, omawia diagnostykę i leczenie oraz przedstawia diagnostykę i leczenie, a także przedstawia ostatnie postępy molekularne w kontekście fenotypu komórkowego i klinicznego FA. komórkowego i klinicznego fenotypu FA.
|
Jakie są główne cechy kliniczne niedokrwistości Fanconiego?
|
Niedokrwistość Fanconiego (FA) jest autosomalną recesywną chorobą charakteryzującą się wrodzonymi nieprawidłowościami, wadliwą hemopoezą i zwiększonym ryzykiem nowotworów złośliwych.
|
1,632
|
Modyfikacje histonów są obecnie dobrze ugruntowanymi mediatorami programów transkrypcyjnych które rozróżniają stany komórek. Jednak kinetyka modyfikacji histonów i ich rola w pośredniczeniu w szybkich, reagujących na sygnał zmianach ekspresji genów zmiany ekspresji genów zostały w niewielkim stopniu zbadane w skali całego genomu. Naczyniowy czynnik wzrostu śródbłonka naczyniowego A (VEGFA), główny regulator angiogenezy, wyzwala zmiany w aktywności transkrypcyjnej ludzkich komórek śródbłonka żyły pępowinowej (HUVEC). Tutaj zastosowaliśmy immunoprecypitację chromatyny, a następnie sekwencjonowanie o wysokiej przepustowości (ChIP-seq) do pomiaru zmian w całym genomie w acetylacji histonu H3 w lizynie 27 (H3K27ac), markera aktywnych wzmacniaczy, w niestymulowanych HUVEC niestymulowanych HUVEC i HUVEC stymulowanych VEGFA przez 1, 4 i 12 h. Pokazujemy że miejsca z największą zmianą H3K27ac po stymulacji były związane ściśle z EP300, acetylotransferazą histonową. Wykorzystując zmienność H3K27ac jako nową sygnaturę epigenetyczną, zidentyfikowaliśmy transkrypcyjne elementy regulacyjne które są funkcjonalnie związane z angiogenezą, uczestniczą w szybkich zmianach stymulowanych przez stymulowane przez VEGFA zmiany w konformacji chromatyny i pośredniczą w odpowiedziach transkrypcyjnych indukowanych przez VEGFA odpowiedzi transkrypcyjne. Dynamiczne odkładanie H3K27ac i związane z tym zmiany w konformacji chromatyny konformacji chromatyny wymagały aktywności EP300 zamiast zmienionego nukleosomu lub zmian w nadwrażliwości na DNazę I. Aktywność EP300 była również wymagana dla podzbioru dynamicznych miejsc H3K27ac, aby zapętlić się w pobliżu promotorów. Nasze badanie zidentyfikowało tysiące śródbłonkowych, reagujących na VEGFA enhancerów, wykazując, że sygnatura epigenetyczna oparta na zmienności cechy chromatyny cech chromatyny jest produktywnym podejściem do definiowania elementów genomowych elementy. Co więcej, nasze badanie wskazuje na globalne modyfikacje epigenetyczne w szybkiej, reagującej na sygnał regulacji transkrypcji. --- Wcześniej informowaliśmy, że dobrze scharakteryzowane enhancery, ale nie promotory dla typowych genów specyficznych dla tkanek, w tym klasycznego genu Alb1, zawierają niemetylowane dinukleotydy CpG i dowody na interakcje czynników pionierskich w embrionalnych komórkach macierzystych (ES). embrionalnych komórkach macierzystych (ES). Te właściwości, które różnią się od dwuwartościowych domen modyfikacji histonów, które charakteryzują promotory genów zaangażowanych w decyzje rozwojowe, podnoszą możliwość, że geny wyrażane tylko w zróżnicowanych komórkach mogą wymagać tylko w zróżnicowanych komórkach mogą wymagać oznaczenia na etapie pluripotencjalnym. Tutaj wykazujemy, że FoxD3, członek rodziny widełkowatych, jest niezbędny dla niemetylowanego znaku obserwowanego w enhancerze Alb1 w komórkach ES, z FoxA1 zastępując FoxD3 po różnicowaniu do endodermy. Zwiększona regulacja FoxD3 i utrata metylacji CpG w enhancerze Alb1 towarzyszyły przeprogramowaniu mysich zarodkowych fibroblastów (MEF) w indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste (iPS). Badania dwóch genów ulegających ekspresji w określonych liniach krwiotwórczych ujawniły, że ustanowienie znaczników wzmacniających w komórkach ES i komórkach iPS może być regulowane zarówno pozytywnie, jak i negatywnie. Co więcej, brak wcześniej ustalonego znacznika konsekwentnie skutkował opornością na aktywację transkrypcyjną w represyjnym środowisku chromatyny, które charakteryzuje zróżnicowane komórki. Te wyniki potwierdzają hipotezę, że pluripotencja i skuteczne przeprogramowanie mogą być krytycznie zależne od znakowania enhancerów dla wielu lub wszystkich genów genów specyficznych dla tkanki. --- Programy rozwojowe są kontrolowane przez czynniki transkrypcyjne i regulatory chromatyny. które utrzymują określone programy ekspresji genów poprzez epigenetyczną modyfikację genomu. modyfikację genomu. Te zdarzenia regulacyjne we wzmacniaczach przyczyniają się do specyficznych programów ekspresji genów, które określają stan komórki i potencjał potencjał do różnicowania się w nowe typy komórek. Chociaż elementy wzmacniające są związane z pewnymi modyfikacjami histonów i czynnikami transkrypcyjnymi czynnikami transkrypcyjnymi, związek tych modyfikacji z ekspresją genów i a stanem rozwojowym nie został jasno określony. Tutaj badamy epigenetyczny krajobraz elementów wzmacniających w embrionalnych komórkach macierzystych i kilku dorosłych tkankach myszy. dorosłych tkankach myszy. Odkryliśmy, że histon H3K27ac odróżnia aktywne enhancery od nieaktywnych/wyciszonych elementów enhancerów zawierających tylko H3K4me1. To wskazuje, że ilość aktywnie wykorzystywanych enhancerów jest niższa niż wcześniej przewidywano. niż wcześniej przewidywano. Co więcej, sieci enhancerów dostarczają wskazówek na temat niezrealizowanych programów rozwojowych. programów rozwojowych. Wreszcie, pokazujemy, że enhancery są resetowane podczas jądrowego przeprogramowania. --- Elementy regulacyjne, które kierują ekspresją genów specyficznych dla tkanek w rozwijającym się zarodku ssaków rozwijającym się zarodku ssaka pozostają w dużej mierze nieznane. Chociaż profilowanie chromatyny okazało się skuteczną metodą mapowania sekwencji regulatorowych w hodowanych komórkach. w hodowanych komórkach, stany chromatyny charakterystyczne dla aktywnych wzmacniaczy rozwojowych nie zostały bezpośrednio zidentyfikowane w tkankach embrionalnych. Tutaj używamy analizę całego transkryptomu w połączeniu z profilowaniem H3K27ac i H3K27me3 do mapowania stanów chromatyny i wzmacniaczy w embrionalnej kończynie przedniej i tylnej myszy. kończyny tylnej. Pokazujemy, że różnice w ekspresji genów między kończyną przednią i tylną kończyną tylną, a także między kończynami i innymi typami komórek embrionalnych, są skorelowane z specyficznymi dla tkanki sygnaturami H3K27ac w promotorach i miejscach dystalnych. Używając profili H3K27ac zidentyfikowaliśmy 28 377 domniemanych wzmacniaczy, z których wiele jest prawdopodobnie być specyficzne dla kończyny w oparciu o silne wzbogacenie w pobliżu genów o wysokiej ekspresji w kończynie kończynach i porównania z miejscami EP300 specyficznymi dla tkanek i znanymi enhancerami. My opisujemy sygnaturę stanu chromatyny związaną z aktywnymi rozwojowymi rozwojowymi, zdefiniowanymi przez wysoki poziom znakowania H3K27ac, przemieszczenie nukleosomów, nadwrażliwość na sonikację i silne zubożenie H3K27me3. Stwierdziliśmy również że niektóre wzmacniacze rozwojowe wykazują elementy tej sygnatury, w tym nadwrażliwość, wzbogacenie H3K27ac i zubożenie H3K27me3, na niższych poziomach w tkankach, w których nie są aktywne. Nasze wyniki ustanawiają profilowanie modyfikacji histonów profilowanie modyfikacji histonów jako narzędzie do odkrywania wzmacniaczy rozwojowych i sugerują, że enhancery utrzymują otwarty stan chromatyny w wielu tkankach embrionalnych tkankach embrionalnych niezależnie od ich poziomu aktywności. --- Identyfikacja transkrypcyjnych modułów regulatorowych w genomach ssaków jest warunkiem wstępnym do zrozumienia mechanizmów kontrolujących regulowaną ekspresję genów. ekspresję genów. Podczas gdy wysokoprzepustowe metody oparte na mikromacierzach i sekwencjonowaniu sekwencjonowania zostały wykorzystane do mapowania genomowych lokalizacji miejsc nadwrażliwości nukleazy nukleazy lub docelowych sekwencji DNA związanych przez określone czynniki białkowe, identyfikacja elementów regulatorowych za pomocą testów funkcjonalnych identyfikacja elementów regulatorowych za pomocą testów funkcjonalnych, które dostarczyć ważnych danych uzupełniających, była stosunkowo rzadka. Tutaj przedstawiamy metodę, która pozwala na funkcjonalną identyfikację aktywnych modułów transkrypcyjnych modułów regulacyjnych przy użyciu prostej procedury izolacji i analizy DNA pochodzącego z regionów wolnych od nukleosomów (NFR), 2% genomu komórkowego który zawiera te elementy. Ponad 100 nowych aktywnych regulacyjnych DNA zidentyfikowanych w ten sposób z komórek F9 odpowiada zarówno promotorowi proksymalnemu, jak i elementy dystalne i wykazują kilka cech przewidywanych dla endogennych regulatorów transkrypcji, w tym lokalizację w chromatynie dostępnej dla DNazy chromatyny i wysp CpG oraz bliskość ekspresjonowanych genów. Ponadto, porównanie z opublikowanymi danymi ChIP-seq chromatyny komórek ES pokazuje, że elementy funkcjonalne, które zidentyfikowaliśmy, odpowiadają regionom genomowym wzbogaconym o H3K4me3, modyfikacji histonowej związanej z aktywnymi transkrypcyjnymi i że zgodność H3K4me3 z naszymi elementami regulatorowymi elementami dystalnymi promotora jest w dużej mierze specyficzna dla komórek ES. Większość elementów dystalnych elementów wykazuje aktywność wzmacniającą. Co ważne, te funkcjonalne fragmenty DNA mają średnią długość 149 bp, co znacznie ułatwia przyszłe zastosowania do identyfikacji miejsc wiązania czynników transkrypcyjnych pośredniczących w ich aktywności. W ten sposób podejście zapewnia narzędzie do identyfikacji wysokiej rozdzielczości funkcjonalnych składników aktywnych promotorów i wzmacniaczy. --- Enhancery odgrywają kluczową rolę w regulacji transkrypcji genów dystalnych. Chociaż niektóre cechy chromatyny, takie jak acetylotransferaza histonowa P300 i modyfikacja histonu H3K4me1, wskazują na obecność enhancerów, to tylko są funkcjonalnie aktywne. Poszczególne znaczniki chromatynowe, takie jak jak H3K27ac i H3K27me3, zostały zidentyfikowane w celu odróżnienia aktywnych od nieaktywnych enhancerów. nieaktywnych enhancerów. Jednak systematyczna identyfikacja najbardziej najbardziej informatywnej pojedynczej modyfikacji lub jej kombinacji. Co więcej, odkrycie enhancerowych RNA (eRNA) zapewnia alternatywne podejście do bezpośredniego przewidywania podejście do bezpośredniego przewidywania aktywności wzmacniacza. Pozostaje jednak wyzwaniem pozostaje powiązanie modyfikacji chromatyny z transkrypcją eRNA. W tym miejscu model regresji logistycznej, aby odkryć związek między modyfikacjami chromatyny a transkrypcją eRNA. modyfikacjami chromatyny a syntezą eRNA. Przeprowadzamy systematyczną ocenę 24 modyfikacji chromatyny w płodowych fibroblastach płuc i wykazujemy, że kombinacja kombinacja czterech modyfikacji jest wystarczająca do dokładnego przewidywania transkrypcji eRNA transkrypcji eRNA. Ponadto porównujemy zdolność eRNA i H3K27ac do dyskryminacji aktywności wzmacniacza. Wykazujemy, że eRNA jest bardziej wskazujące na aktywność aktywność wzmacniacza. Wreszcie, stosujemy nasz wytrenowany model fibroblastów do sześciu innych typów komórek i z powodzeniem przewidujemy syntezę eRNA. W ten sposób wykazujemy, że że wyuczone zależności są ogólne i niezależne od typu komórek. Dostarczyliśmy potężne narzędzie do identyfikacji aktywnych wzmacniaczy i ujawnienia związku między modyfikacjami chromatyny, produkcją eRNA i aktywnością enhancerów. --- Potranslacyjne modyfikacje histonów, działające samodzielnie lub w sposób zależny od kontekstu sposób, wpływają na liczne procesy komórkowe poprzez regulację ekspresji genów. ekspresji genów. Monometylacja lizyny 27 histonu H3 (K27me1) jest słabo poznaną modyfikacją histonu. słabo poznaną modyfikacją histonów. Niektóre doniesienia opisują zubożenie K27Me1 w promotorach i miejscach rozpoczęcia transkrypcji (TSS), co sugeruje, że jego zubożenie w TSS jest niezbędne do aktywnej transkrypcji, podczas gdy inne wiążą wzbogacenie H3K27me1 w TSS ze zwiększonym poziomem ekspresji mRNA. Wzorce tkankowe i specyficzne dla genu wzorce wzbogacenia H3K27me1 i ich korelacja z genem zostały określone za pomocą immunoprecypitacji chromatyny na mikromacierzy chipowej (ChIP-chip) i analizy macierzy ekspresji ludzkiego mRNA. Wyniki z komórek erytroidalnych zostały porównane z wynikami uzyskanymi w komórkach nerwowych i mięśniowych. Wzbogacenie H3K27me1 różniło się w zależności od poziomu ekspresji genów specyficznych dla typu komórki, z najwyższym wzbogacenie w geny aktywne transkrypcyjnie. W przypadku poszczególnych genów najwyższe poziomy wzbogacenia H3K27me1 stwierdzono nad ciałami genów o wysokiej ekspresji. ekspresji genów. W przeciwieństwie do H3K4me3, który był wysoce wzbogacony w TSS genów aktywnie transkrybowanych genów, H3K27me1 został selektywnie zubożony w TSS aktywnie transkrybowanych genów. aktywnie transkrybowanych genów. Wzbogacenie H3K27me1 w genach o niskiej transkrypcji było znacznie zmniejszone lub nie występowało wcale. w genach o niskiej ekspresji. W niektórych miejscach stwierdzono również monometylację H3K27 monometylacja była również związana z sygnaturami chromatynowymi wzmacniaczy genów. --- Ludzkie ciało składa się z różnych typów komórek o odmiennych funkcjach. Chociaż wiadomo, że specyfikacja linii zależy od specyficznej dla komórki ekspresji genów ekspresji genów, która z kolei jest napędzana przez promotory, wzmacniacze, izolatory i inne cis-regulacyjne sekwencje DNA dla każdego genu. cis-regulujące sekwencje DNA dla każdego genu, względne role tych elementy regulacyjne w tym procesie nie są jasne. Wcześniej opracowaliśmy metodę mikromacierzy opartą na immunoprecypitacji chromatyny (ChIP-chip) w celu zlokalizowania promotorów, wzmacniaczy i izolatorów w ludzkim genomie. Tutaj używamy tego samego podejście do identyfikacji tych elementów w wielu typach komórek i zbadania ich rolę w ekspresji genów specyficznych dla danego typu komórek. Zaobserwowaliśmy, że stan chromatyny w promotorach i wiązanie CTCF w izolatorach jest w dużej mierze niezmienne w różnych typach komórek. różnych typów komórek. W przeciwieństwie do tego, enhancery są oznaczone wysoce specyficznymi dla typu komórki wzorami modyfikacji histonów, silnie korelują z specyficznymi dla typu komórki programami ekspresji genów w skali globalnej i są funkcjonalnie aktywne w sposób specyficzny dla typu komórki. Nasze wyniki definiują ponad 55 000 potencjalnych wzmacniaczy transkrypcji w ludzkim genomie, znacząco rozszerzając obecny katalog ludzkich enhancerów i podkreślając rolę tych elementów w programach tych elementów w ekspresji genów specyficznych dla typu komórki. --- Regulacja ekspresji genów podczas rozwoju tymocytów stanowi idealny system eksperymentalny do badania procesów idealny system eksperymentalny do badania procesów łączenia linii. W szczególności, ekspresja genów CD4, CD8A i CD8B wydaje się dobrze korelować z decyzjami z decyzjami dotyczącymi losu komórkowego podejmowanymi przez tymocyty, a wyjaśnienie molekularnych molekularnych, które leżą u podstaw zróżnicowanej ekspresji tych genów, może ujawnić kluczowe zdarzenia w procesach różnicowania. Poniżej przedstawiamy przykłady tego, w jaki sposób elementy cis genów cis (takie jak promotory, enhancery i regiony kontrolne locus) oraz elementy trans (takie jak czynniki transkrypcyjne, regiony kontrolne locus). (takie jak czynniki transkrypcyjne, kompleksy remodelujące chromatynę i enzymy modyfikujące histony). enzymy modyfikujące histony) łączą się, aby zaaranżować precyzyjnie dostrojoną sekwencję sekwencję zdarzeń, która skutkuje złożonym wzorem ekspresji genów CD4, CD8A i CD8B obserwowany podczas rozwoju tymocytów. --- TŁO: Niedawne badania genomicznych stanów epigenetycznych w genomach ssaków genomach ssaków wykazały, że promotory i enhancery są skorelowane z różnymi sygnaturami sygnaturami chromatyny, zapewniając pragmatyczny sposób systematycznego mapowania tych elementów regulacyjnych w genomie. Wraz z szybką akumulacją profili modyfikacji chromatyny profili modyfikacji chromatyny w genomie różnych organizmów i typów komórek, to podejście oparte na chromatynie obiecuje odkryć wiele nowych elementów regulatorowych, ale metody obliczeniowe do skutecznego wydobywania informacji z tych zbiorów danych są nadal ograniczone. wciąż ograniczone. WYNIKI: Przedstawiamy tutaj nadzorowaną metodę uczenia się do przewidywania promotorów i na podstawie ich unikalnych sygnatur modyfikacji chromatyny. Wyszkoliliśmy Ukryte modele Markowa (HMM) na danych modyfikacji histonów dla znanych promotorów i enhancerów, a następnie wykorzystaliśmy wytrenowane modele HMM do identyfikacji sekwencji promotora lub enhancera w ludzkim genomie. Korzystając z procedury symulowanego wyżarzania (SA), szukaliśmy najbardziej informatywnej kombinacji i optymalnego rozmiaru okna histonów. WNIOSKI: W porównaniu z poprzednimi metodami, metoda HMM może uchwycić uchwycić złożone wzorce modyfikacji histonów, szczególnie na podstawie słabych sygnałów. Walidacja krzyżowa i skanowanie regionów ENCODE wykazały, że nasza metoda przewyższa poprzednią metodę opartą na profilach w mapowaniu promotorów i enhancerów. Wykazaliśmy również, że uwzględnienie większej liczby znaczników histonowych może dodatkowo zwiększyć wydajność naszej metody. Ta obserwacja sugeruje, że HMM jest solidna i jest w stanie integrować informacje z wielu znaczników histonowych. Aby zademonstrować przydatność naszej metody, zastosowaliśmy ją do analizy danych genomowych danych ChIP-Seq w trzech mysich liniach komórkowych i poprawnie przewidzieliśmy aktywnych i nieaktywnych promotorów z dodatnimi wartościami predykcyjnymi przekraczającymi 80%. Oprogramowanie jest dostępne pod adresem http://http:/nash.ucsd.edu/chromatin.tar.gz.
|
Które modyfikacje histonów odróżniają promotory od enhancerów?
|
H3K27ac jest markerem aktywnych enhancerów. Sygnatura stanu chromatyny enhancera związana z aktywnymi enhancerami rozwojowymi może być zdefiniowana przez wysoki poziom znakowania H3K27ac, przemieszczenie nukleosomów, nadwrażliwość na sonikację i silne zubożenie H3K27me3.
|
1,633
|
Cyklosporyna pośredniczy w działaniu immunosupresyjnym poprzez zapobieganie syntezie mRNA limfokin w procesie aktywacji limfocytów T. mRNA limfokin podczas procesu aktywacji limfocytów T. Chociaż szczegółowy mechanizm molekularny, za pomocą którego CsA osiąga ten efekt jest nieznany, dwa białka zostały zidentyfikowane jako przypuszczalne wewnątrzkomórkowe białka receptora CsA. Jedno z nich, kalmodulina, jest ważnym białkiem wiążącym Ca++ i kofaktorem enzymu. kofaktorem enzymów, a drugie, cyklofilina, jest nowym białkiem, które ma aktywność kinazy białkowej. aktywność kinazy białkowej. W tym badaniu zdolność wiązania CsA obu tych białek białek została oceniona przy użyciu płytek ELISA pokrytych CsA i żelu powinowactwa CsA matryc. Wiązanie CsA zostało wykazane przez cyklofilinę, podczas gdy w identycznych warunkach nie wykryto wiązania CsA z kalmoduliną. w identycznych warunkach. Nie było jednak możliwe wykazanie jakiejkolwiek aktywności kinazy białkowej związanej z cyklofiliną. Komórki Jurkat pod kątem obecności białek wiążących CsA przy użyciu matrycy żelowej powinowactwa do CsA. matrycy; białko 17 KD, najprawdopodobniej cyklofilina, zostało zidentyfikowane jako główne białko wiążące CsA. białko wiążące CsA. Ponadto, wcześniej niezidentyfikowana fosfoproteina 45 KD wiążąca CsA została wytrącona z komórek Jurkat znakowanych 32P. Wyniki te wspierałyby cyklofilinę jako główny, jeśli nie jedyny, wewnątrzkomórkowy receptor białko dla CsA. Jednak związek między wiązaniem CsA z cyklofiliną i / lub fosfoproteiną 45 KD a immunosupresyjnym działaniem CsA jest nadal nieznany. --- TŁO: Od czasu jej wyizolowania w 1970 r. i odkrycia jej silnego działania hamującego aktywność na proliferację komórek T, wykazano, że cyklosporyna A (CsA) odgrywa znaczącą rolę w różnych dziedzinach biologii. znaczącą rolę w różnych dziedzinach biologii. Co więcej, chemiczna chemiczna modyfikacja CsA doprowadziła do powstania analogów o różnych aktywnościach biologicznych związaną z rodziną receptorów białkowych, cyklofilin. ZAKRES PRZEGLĄDU: Niniejszy przegląd systematycznie zestawia chemię syntetyczną chemii syntetycznej dla każdego z jedenastu aminokwasów i dostarcza przykładów przykłady użyteczności takich przekształceń. Prześledzono różne modyfikacje CsA od wczesnej, skromnej chemii przeprowadzonej na unikalnej reszcie Bmt, poprzez niezwykłe zastosowanie enolanu polianionu, którym można stereoselektywnie manipulować, i na zastosowanie niedawno opracowanej chemii metatezy olefin do przygotowania nowych pochodnych CsA o nieoczekiwanej aktywności biologicznej. GŁÓWNE WNIOSKI: Niezliczona aktywność biologiczna CsA i jej syntetycznych pochodnych zainspirowały rozwój nowych podejść do modyfikacji pierścienia CsA . Z kolei te nowe pochodne CsA posłużyły jako narzędzia w odkrywaniu nowych ról dla cyklofilin. ZNACZENIE OGÓLNE: Niniejszy przegląd dostarcza informacji na temat rodzajów pochodnych cyklosporyny, które pochodnych cyklosporyny, które są dostępne dla wielu biologów pracujących w tej dziedzinie. biologów pracujących w tej dziedzinie i powinien być wartościowy dla chemików medycznych próbujących odkryć leków opartych na CsA. Niniejszy artykuł jest częścią wydania specjalnego zatytułowanego Fałdazy kierowane proliną: Katalizatory sygnalizacji komórkowej i cele leków.
|
Jaki jest receptor dla leku immunosupresyjnego cyklosporyny A (CsA)?
|
Cyklofilina jest wewnątrzkomórkowym białkiem receptorowym dla cyklosporyny A (CsA).
|
1,634
|
NELF i DSIF współpracują w celu hamowania wydłużania przez polimerazę RNA IIa w ekstraktach z ludzkich komórek. Podjęto wieloaspektowe podejście w celu zbadania potencjalną rolę tych czynników w proksymalnej pauzie promotora na genie hsp70 u Drosophila. Immunodeplecja DSIF z ekstraktu jądrowego Drosophila zmniejszyła poziom polimerazy, która zatrzymała się w proksymalnym regionie promotora hsp70. Zubożenie jednej podjednostki NELF w gruczołach ślinowych przy użyciu interferencji RNA również obniżyła poziom zatrzymanej polimerazy. Sieciowanie białko-DNA in vivo wykazało, że że NELF i DSIF wiążą się z regionem promotora przed szokiem cieplnym. Analiza immunofluorescencyjna chromosomów polietylenowych potwierdziła wynik wynik sieciowania i wykazał, że NELF, DSIF i polimeraza RNA IIa kolokalizują w genach hsp70, małych genach szoku cieplnego i wielu innych chromosomalnych. Wreszcie, po indukcji szoku cieplnego, DSIF i polimeraza, ale nie NELF, były silnie rekrutowane do chromosomalnych puffów zawierających geny hsp70. Proponujemy, aby NELF i DSIF powodowały zatrzymanie polimerazy w regionie proksymalnym promotora hsp70. proksymalnym regionie promotora hsp70. Aktywator transkrypcyjny, HSF, może może powodować dysocjację NELF z kompleksu elongacyjnego. DSIF nadal wiąże się z kompleksem elongacyjnym i może odgrywać pozytywną rolę w elongacji. elongacji. --- Elongacja jest coraz częściej uznawana za krytyczny etap w eukariotycznej regulacji transkrypcji. regulacji transkrypcji. Chociaż tradycyjne badania genetyczne i biochemiczne zidentyfikowały głównych graczy elongacji transkrypcyjnej, nasze zrozumienie znaczenia i roli tych czynników szybko ewoluuje dzięki ostatnich postępów w technologiach obejmujących cały genom i pojedynczą cząsteczkę. Tutaj skupiamy się na tym, w jaki sposób elongacja może modulować wynik transkrypcji poprzez etap hamowania polimerazy RNA II (Pol II) w pobliżu promotorów i w jaki sposób zidentyfikowano uczestniczące w nim czynniki. Wśród opisanych przez nas czynników znajdują się NELF (negatywny czynnik elongacji) i DSIF (czynnik indukujący wrażliwość na DRB). oraz P-TEFb (pozytywny czynnik elongacji b), który jest kluczowym graczem w uwalnianiu pauzy. jest kluczowym graczem w uwalnianiu pauzy. Opisujemy również widok wysokiej rozdzielczości Pol II i proponujemy niewykluczające się modele tego, w jaki sposób osiągana jest pauza. My Następnie omawiamy elongację Pol II przez ciała genów i role FACT i SPT6, czynników umożliwiających Pol II przemieszczanie się przez nukleosomy. --- Ekspresja wielu genów metazoicznych jest regulowana poprzez kontrolowane uwalnianie polimerazy RNA II (Pol II), która została zatrzymana podczas wczesnej elongacji transkrypcji elongacji. Zatrzymanie jest wysoce wzbogacone w geny w szlakach reagujących na bodźce, gdzie zaproponowano, aby ustawić dalsze cele dla szybkiej aktywacji genów. aktywacji genów. Jednak to, czy jest to główna funkcja pauzy w tych szlakach, pozostaje do ustalenia. tych szlakach pozostaje do ustalenia. Aby odpowiedzieć na to pytanie, przeanalizowaliśmy pauzę w kilku sieciach reagujących na bodźce u Drosophila i odkryliśmy że wstrzymany Pol II jest znacznie bardziej rozpowszechniony w genach kodujących składniki i regulatorów kaskad transdukcji sygnału niż w indukowalnych celach niższego rzędu. W obrębie szlaków immunoreaktywnych odkryliśmy, że pauza utrzymuje podstawową ekspresję krytycznych węzłów sieci, w tym ekspresję krytycznych węzłów sieci, w tym kluczowego czynnika transkrypcyjnego NF-κB który wyzwala aktywację genów. W związku z tym utrata pauzy poprzez knockdown czynnika indukującego pauzę NELF prowadzi do szeroko osłabionej aktywacji genów odpornościowych. aktywacji genów odpornościowych. Badanie mysich embrionalnych komórek macierzystych wykazało, że pauzowanie jest podobnie rozpowszechnione w genach kodujących składniki sygnalizacyjne, które regulują samoodnowę, szczególnie w obrębie szlaku MAPK/ERK. Doszliśmy do wniosku że rola pauzy wykracza daleko poza geny indukowalne do aktywacji i proponujemy, że podstawową funkcją wstrzymanego Pol II jest ustanowienie podstawowej aktywności sieci reagujących na sygnał. --- Eukariotyczny czynnik elongacji transkrypcji DSIF [DRB (5,6-dichloro-1-beta-D-ribofuranozylobenzimidazol) czynnik indukujący wrażliwość] składa się z dwóch podjednostek, hSpt4 i hSpt5, które są homologiczne do czynników drożdżowych czynników Spt4 i Spt5 drożdży. DSIF jest zaangażowany w regulację procesywności polimerazy RNA polimerazy II i odgrywa istotną rolę w aktywacji transkrypcyjnej eukariontów. W kilku promotorach eukariotycznych DSIF, wraz z NELF (negatywny czynnik elongacji) czynnik elongacji), prowadzi do zatrzymania proksymalnej promotora polimerazy RNA II. W opisujemy strukturę krystaliczną hSpt4 w kompleksie z regionem dimeryzacji hSpt4. regionem dimeryzacji hSpt5 (aminokwasy 176-273) w rozdzielczości 1,55 A (1 A=0.1 nm). Heterodimer wykazuje wysokie podobieństwo strukturalne do swojego homologa z Saccharomyces cerevisiae. Ponadto, hSpt5-NGN jest strukturalnie podobny do NTD (N-końcowa domena) bakteryjnego czynnika transkrypcyjnego NusG. A homolog dla hSpt4 nie został jeszcze znaleziony w bakteriach. Jednak archealny czynnik transkrypcyjny czynnik transkrypcyjny RpoE" wydaje się być daleko spokrewniony. Chociaż porównanie NusG-NTD Escherichia coli z hSpt5 ujawniło podobieństwo trójwymiarowych struktur, interakcja struktur trójwymiarowych, interakcja E. coli NusG-NTD z hSpt4 nie można było zaobserwować w eksperymentach miareczkowania NMR. Konserwowana reszta glutaminianowa reszta, która okazała się kluczowa dla dimeryzacji w drożdżach, jest również zaangażowany w ludzki heterodimer, ale jest zastąpiony przez resztę glutaminy w Escherichia coli NusG. Jednak wymiana glutaminy na glutaminian okazała się nie była wystarczająca do indukcji wiązania hSpt4. --- Negatywny czynnik wydłużający (NELF) i 5,6-dichloro-1-beta-D-ribofuranozylobenzimidazolowy czynnik indukujący wrażliwość (DSIF) są zaangażowane w zatrzymywanie polimerazy RNA II (Pol II) w promotora proksymalnego regionu genu hsp70 u Drosophila, przed indukcją szoku cieplnego indukcją szoku cieplnego. Takie bloki w elongacji są szeroko rozpowszechnione w genomie Drosophila. Jednak mechanizm, za pomocą którego DSIF i NELF uczestniczą w tworzeniu Pol II pozostaje niejasny. Przeanalizowaliśmy interakcje między DSIF, NELF, i zrekonstruowanym kompleksem elongacyjnym Drosophila Pol II, aby uzyskać wgląd w mechanizm zatrzymania. Nasze wyniki pokazują, że DSIF i NELF wymagają powstającego transkryptu dłuższego niż 18 nt. transkryptu dłuższego niż 18 nt, aby stabilnie łączyć się z kompleksem elongacyjnym Pol II elongacji Pol II. Sieciowanie białko-RNA ujawnia, że Spt5, największa podjednostka DSIF, kontaktuje się z powstającym RNA, gdy RNA wyłania się z kompleksu elongacyjnego. Podsumowując, wyniki te dostarczają możliwego modelu, w którym DSIF wiąże kompleks wydłużający kompleks elongacyjny poprzez asocjację z powstającym transkryptem, a następnie a następnie rekrutuje NELF. Chociaż DSIF i NELF były wymagane do hamowania transkrypcji, nie wykryliśmy transkrypcji, nie wykryliśmy kontaktu NELF-RNA, gdy powstający transkrypt miał długość od 22 do 31 nt, co obejmuje region, w którym promotor-proksymalna pauza występuje w wielu genach u Drosophila. Rodzi to możliwość możliwość, że wiązanie RNA przez NELF nie jest konieczne w proksymalnym promotorze pauzie. --- Rozbieżna transkrypcja występuje w większości promotorów polimerazy RNA II (RNAPII) promotorów w mysich embrionalnych komórkach macierzystych (mESC), a aktywność ta koreluje z wyspami CpG. W niniejszym raporcie przedstawiamy charakterystykę antysensownej transkrypcji w regionach kodujących RNA związane z miejscem startu transkrypcji (TSSa-RNA) w czterech rozbieżnych promotorach wysp CpG: Isg20l1, Tcea1, Txn1 i Sf3b1. Odkryliśmy, że antysensowne RNA (uaRNA) mają różne końce 5' i są heterogeniczne. i heterogeniczne niepoliadenylowane końce 3'. uaRNA są krótkotrwałe ze średnim okresem półtrwania 18 minut. średnim okresem półtrwania wynoszącym 18 minut i są obecne w 1-4 kopiach na komórkę, w przybliżeniu jeden RNA na matrycę DNA. Zubożenie egzosomów stabilizuje uaRNA. Te uaRNA są prawdopodobnie produktami inicjacji, ponieważ ich zamknięte końce korelują ze szczytami wstrzymanego RNAPII. Czynniki wstrzymujące NELF i DSIF są związane z tymi antysensownymi polimerazami i ich sensownymi partnerami. Zablokowanie NELF lub DSIF powoduje wzrost poziomów uaRNA. Zgodnie z tym, że P-TEFb kontroluje uwalnianie z pauzy, leczenie jego inhibitorem, flawopiranolem inhibitorem, flawopiridolem, zmniejsza uaRNA i powstające transkrypty mRNA z podobną kinetyką. podobną kinetyką. Wreszcie, indukcja Isg20l1 ujawnia równoważne wzrosty w aktywności transkrypcyjnej w kierunku sensownym i antysensownym. Wszystkie te dane pokazują, że rozbieżne polimerazy są regulowane po rekrutacji P-TEFb z uaRNA kontrolowanym przez egzosom. --- Czynnik wydłużający transkrypcję 5,6-dichloro-1-beta-D-ribofuranozylobenzimidazol (DRB) indukujący wrażliwość czynnik (DSIF) reguluje procesywność polimerazy RNA II (RNAPII) poprzez promowanie, w koncert z ujemnym czynnikiem wydłużającym (NELF), wstrzymanie promotora proksymalnego RNAPII. DSIF jest również podobno zaangażowany w aktywację transkrypcji. Jednakże, rola DSIF w aktywacji transkrypcji przez aktywatory wiążące DNA jest jednak jest niejasna. Tutaj pokazujemy, że DSIF działa kooperatywnie z aktywatorem wiążącym DNA, Gal4-VP16, w celu promowania aktywacji transkrypcyjnej. Pod nieobecność DSIF, transkrypcja aktywowana przez Gal4-VP16 powodowała częste zatrzymywanie RNAPII podczas elongacji in vitro. wydłużania in vitro. Obecność DSIF zmniejszała pauzę, wspierając w ten sposób aktywację za pośrednictwem Gal4-VP16. Stwierdziliśmy, że DSIF wywiera pozytywny wpływ w krótkich ramach czasowych od inicjacji do elongacji i że NELF nie wpływa na pozytywną funkcję regulacyjną DSIF. Zablokowanie genu kodującego dużą podjednostkę DSIF, ludzki Spt5 (hSpt5), w komórkach HeLa zmniejszony aktywację genu reporterowego za pośrednictwem Gal4-VP16, ale nie miało wpływu na ekspresję przy braku aktywatora. ekspresję przy braku aktywatora. Łącznie wyniki te dostarczają dowodów że transkrypcja na wyższym poziomie ma silniejszy wymóg dla DSIF i że DSIF przyczynia się do skutecznej aktywacji transkrypcji poprzez zapobieganie RNAPII podczas wydłużania transkrypcji. --- Eukariotyczny czynnik elongacji transkrypcji czynnik indukujący wrażliwość na 5,6-dichloro-1-beta-d-ribofuranozylobenzimidazol (DRB) (DSIF), jest zaangażowany w regulację procesywności polimerazy RNA II. (DSIF), jest zaangażowany w regulację procesywności polimerazy RNA II. DSIF odgrywa również rolę w aktywacji transkrypcji, a w połączeniu z ujemnym czynnikiem wydłużającym NELF powoduje proksymalną pauzę promotora polimerazy RNA polimerazy RNA II. Co więcej, DSIF jest również zaangażowany w regulację transkrypcji prowirusowego DNA ludzkiego wirusa niedoboru odporności. Ludzki DSIF jest składa się z dwóch podjednostek, hSpt4 (p14) i hSpt5 (p160), odpowiadających drożdżowym homologom Spt4 i Spt5. Tutaj pokazujemy oczyszczanie i charakterystykę małej podjednostki, hSpt4. Byliśmy w stanie oczyścić białko w postaci rozpuszczalnej oddzielnie od większej podjednostki hSpt5. Spektroskopia CD i NMR pokazują, że oczyszczone białko hSpt4 wykazuje topologię alfa/beta z dobrze zdefiniowaną strukturą trzeciorzędową. strukturą trzeciorzędową. Ponadto analiza metali metodą ICP-OES wskazuje, że białko białko zawiera funkcjonalny palec Zn 4-Cys.
|
Jakie czynniki odgrywają rolę w wstrzymywaniu proksymalnego promotora polimerazy RNA II?
|
NELF (negatywny czynnik wydłużający) i DSIF (czynnik indukujący wrażliwość DRB)
|
1,635
|
TŁO: Rak jest znaczącym i rosnącym problemem na całym świecie. Podczas gdy ten wzrost można częściowo przypisać rosnącej długości życia, lepszej i zwiększającym ryzyko stylem życia (takim jak palenie tytoniu, dieta i otyłość), czynniki związane z higieną, powodujące niewydolność immunoregulacyjną, mogą również odgrywać i wymagają rewizji strategii szczepień w celu ochrony przed szeregiem nowotworów oprócz w celu ochrony przed szeregiem nowotworów oprócz infekcji. DYSKUSJA: Ludzkie endogenne retrowirusy (HERV) są istotnym składnikiem szerszej rodziny retroelementów, która rodziny retroelementów, która stanowi część ludzkiego genomu. Powstały one powstały w wyniku integracji egzogennych retrowirusów z ludzkim genomem miliony lat temu. ludzkiego genomu miliony lat temu. Szacuje się, że HERV stanowią około 8% ludzkiego DNA i są wszechobecne. DNA człowieka i są wszechobecne w tkankach somatycznych i zarodkowych. Na procesy fizjologiczne i patologiczne wpływają niektóre biologicznie aktywne rodziny HERV. Antygeny HERV ulegają ekspresji tylko na niskim poziomie przez gospodarza, ale w okolicznościach niewłaściwej kontroli ich geny ulegają ekspresji na niskim poziomie. ich geny mogą inicjować lub podtrzymywać procesy patologiczne. procesy patologiczne. Chociaż dokładny mechanizm prowadzący do nieprawidłowej ekspresji genów HERVs nie został jeszcze jasno wyjaśniony, czynniki środowiskowe wydają się być Czynniki środowiskowe wydają się być zaangażowane poprzez wpływ na ludzki układ odpornościowy. wykryto w różnych typach nowotworów. Wśród różnych ludzkich endogennych rodzin retrowirusów, seria K Wśród różnych ludzkich endogennych rodzin retrowirusów, seria K była ostatnią nabytą przez gatunek ludzki. Prawdopodobnie ze względu na stosunkowo niedawne pochodzenie, HERV-K jest najbardziej kompletną i biologicznie aktywną rodziną. kompletna i biologicznie aktywna rodzina.nieprawidłowa ekspresja HERV-K nieprawidłowa ekspresja HERV-K pozornie wyzwala procesy patologiczne prowadzące do rozwoju czerniaka, ale także przyczynia się również do morfologicznych i funkcjonalnych modyfikacji komórkowych w utrzymaniu i progresji czerniaka. antygen HERV-K-MEL jest kodowany przez pseudogeny. HERV-K-MEL jest kodowany przez pseudogen włączony do genu HERV-K env. HERV-K-MEL jest ulega znacznej ekspresji w większości znamion dysplastycznych i prawidłowych, a także w innych nowotworach, takich jak mięsak. a także w innych nowotworach, takich jak mięsak, chłoniak, rak pęcherza moczowego i piersi. Sekwencja aminokwasowa sekwencja aminokwasowa podobna do HERV-K-MEL, uznana za powodującą znaczący efekt ochronny przed czerniakiem, jest współdzielona przez determinanty antygenowe wyrażane przez niektóre szczepionki, takie jak niektóre szczepionki, takie jak BCG, wirus krowianki i wirus żółtej febry. są również reaktywowane w większości ludzkich raków piersi. Przeciwciała monoklonalne i Monoklonalne i jednołańcuchowe przeciwciała przeciwko białku HERV-K Env niedawno okazały się zdolne do do blokowania proliferacji ludzkich komórek raka piersi in vitro, hamując wzrost nowotworu u myszy wzrost guza u myszy z guzami ksenograftowymi. STRESZCZENIE: Niedawne badanie epidemiologiczne dostarczyło tymczasowych dowodów na to, w jaki sposób ryzyko czerniaka można by zmniejszyć, gdyby szczepionka przeciwko wirusowi żółtej febry (YFV) zostały otrzymane co najmniej 10 lat wcześniej, prawdopodobnie zapobiegając inicjacji guza zamiast eliminować komórki czerniaka już zaatakowane. Dalsze badania są w celu potwierdzenia czasowego wzorca tej ochrony i wyeliminować/złagodzić potencjalną rolę istotnych czynników zakłócających, takich jak status społeczno-ekonomiczny i inne szczepienia. Status społeczno-ekonomiczny i inne szczepienia. Wydaje się również właściwe zbadanie potencjalnego działania ochronnego YFV przeciwko innym nowotworom złośliwym wyrażającym wysokie poziomy antygenów antygenów HERV-K, a mianowicie raka piersi, mięsaka, chłoniaka i raka pęcherza moczowego. Immunoterapia nowotworów, jak opisano w przypadku przeciwciał monoklonalnych przeciwko rakowi piersi, jest rzeczywiście uważana za bardziej złożoną. raka piersi, jest rzeczywiście uważana za bardziej złożoną i mniej korzystną niż immunoprofilaktyka. zapobieganie immunologiczne. Odporność komórkowa prawdopodobnie wywołana przez szczepionki, jak w przypadku YFV może być również zaangażowana w odpowiedź przeciwnowotworową, oprócz odporności humoralnej. --- Elementy Alu są najbardziej udanymi elementami SINE (Short INterspersed Elements) w genomach naczelnych. w genomach naczelnych i osiągnęły ponad 1 000 000 kopii w ludzkim genomie. Uważa się, że amplifikacja większości elementów Alu zachodzi poprzez ograniczoną liczbę nadaktywnych genów "master", które wytwarzają dużą liczbę kopii w długich okresach ewolucji. w długich okresach ewolucji. Jednak istnienie długowiecznych, o niskiej aktywności w ludzkim genomie sugeruje bardziej złożony mechanizm propagacji. mechanizm propagacji. Stosując zarówno podejście obliczeniowe, jak i laboratoryjne, zrekonstruowaliśmy zrekonstruowaliśmy historię ewolucji linii AluYb, jednej z najbardziej aktywnych linii Alu w ludzkim genomie. aktywnych linii Alu w ludzkim genomie. Pokazujemy, że główna ekspansja linii AluYb u ludzi jest wydarzeniem specyficznym dla gatunku, ponieważ naczelne inne niż ludzie posiadają tylko kilka elementów AluYb. Jednak najstarszy istniejący element AluYb znajdował się w ortologicznej pozycji we wszystkich badanych genomach naczelnych hominidów, wykazując, że linia AluYb powstała 18-25 milionów lat temu. Zatem, historia linii AluYb charakteryzuje się około 20 milionami lat retrotranspozycji. lat ciszy retrotranspozycyjnej poprzedzającej poważną ekspansję w ludzkim genomie w ciągu ostatnich kilku milionów lat. ludzkim genomie w ciągu ostatnich kilku milionów lat. Sugerujemy, że ewolucyjny sukces sukces rodziny Alu może być napędzany przynajmniej częściowo przez elementy "stealth-driver" elementy, które utrzymują niską aktywność retrotranspozycyjną przez dłuższe okresy czasu czasu i okazjonalnie wytwarzają krótkotrwałe hiperaktywne kopie odpowiedzialne za tworzenie i niezwykłą ekspansję elementów Alu w genomie. --- Długie i krótkie elementy przeplatane (LINE i SINE) są retroelementami, które stanowią prawie połowę ludzkiego genomu. L1 i Alu reprezentują najbardziej płodne odpowiednio rodziny LINE i SINE. Tylko kilka elementów Alu jest w stanie retropozować, a czynniki determinujące ich zdolność do retropozycji są słabo poznane. słabo poznane. Dane przedstawione w tym artykule wskazują, że długość "ogonów A" Alu "A-ogonów" jest jednym z głównych czynników determinujących zdolność do retropozycji. zdolności retropozycyjnej elementu Alu. Odcinki A analizowanych podrodzin Alu, zarówno starych (Alu S i J), jak i młodych (Ya5), miały rozkład Poissona długości ogonów A o średnim rozmiarze odpowiednio 21 i 26. W przeciwieństwie do tego, ogony A bardzo niedawnych insercji Alu (powodujących choroby) miały długość od 40 do 97 pz. długości. Analizowane elementy L1 wykazywały podobną tendencję, w której elementy związane z "chorobą" mają znacznie dłuższe ogony A (średnio 77) niż elementy elementy nawet z młodej podrodziny Ta (średnia 41). Analiza wstępnej ludzkiego genomu wykazała, że tylko około 1000 z ponad miliona elementów Alu ma ogony o długości 40 lub więcej reszt adenozynowych. Obecność tych długich odcinków A wykazuje silne odchylenie w kierunku aktywnie amplifikujących podrodzin podrodziny, zgodnie z ich odgrywaniem głównej roli w procesie amplifikacji procesie amplifikacji. Ocena 19 elementów Alu pobranych ze wstępnej sekwencji ludzkiego genomu, które są identyczne z wstawką Alu Ya5a2 w genie NF1 wykazała, że tylko pięć ma ogony z 40 lub więcej resztami adenozyny. Sekwencja analiza loci z elementami Alu zawierającymi najdłuższe ogony A (7 z 19) z genomów 19) z genomów pacjenta z NF1 i ojca ujawniła, że istnieją co najmniej dwa loci z są co najmniej dwa loci z ogonami A wystarczająco długimi, aby służyć jako elementy źródłowe w naszym modelu. Analiza długości ogona A 12 elementów Ya5a2 w różnych grupach populacji grupach populacji ludzkiej wykazała znaczną zmienność zarówno w długości ogona A i jednorodności sekwencji. Na podstawie tych obserwacji przedstawiono model przedstawiono rolę długości ogona A w określaniu, które elementy Alu są aktywne. --- W genomach naczelnych istnieje kilka odrębnych rodzin endogennych elementów retrowirusopodobnych (ERV). genomach naczelnych. Pomimo ważnych ewolucyjnych konsekwencji, jakie tych wewnątrzgenomowych pasożytów dla ich gospodarzy, nasza wiedza na temat ich ewolucji jest wciąż niewielka. na temat ich ewolucji jest wciąż niewielka. Kwestią szczególnego zainteresowania jest czy ewolucja ERV zachodzi poprzez linię główną, czy przez kilka linii współistniejących przez długi czas. linii współistniejących przez długi czas. W niniejszej pracy zastosowano podejście paleogenomiczne zostało zastosowane do badania ewolucji ERV9, jednej z rodzin endogennych retrowirusów człowieka. endogennych retrowirusów zmobilizowanych podczas ewolucji naczelnych. Poprzez przeszukując bazę danych GenBank z pierwszymi 676 bp długiego terminalnego powtórzenia ERV9 zidentyfikowaliśmy 156 różnych insercji elementów do ludzkiego genomu. Elementy te zostały pogrupowane w 14 podrodzin na podstawie kilku charakterystycznych różnic nukleotydowych. różnic nukleotydowych. Wiek każdej podrodziny został z grubsza oszacowany na podstawie średniej rozbieżności sekwencji jej członków od sekwencji konsensusu podrodziny sekwencji. Określenie sekwencyjnej kolejności substytucji diagnostycznych doprowadziło do do identyfikacji czterech odrębnych linii, które zachowały zdolność do transpozycji w dłuższych okresach ewolucji. Silne dowody na mozaikową mozaikowej ewolucji niektórych z tych linii. Podsumowując, dostępne dane dostępne dane wskazują, że nie można odrzucić możliwości, że ERV9 jest nadal aktywny w linii ludzkiej linii nie może być odrzucona. --- L1 (LINE-1), rodzina długich przeplatających się powtarzalnych DNA genomów ssaków, jest Uważa się, że jest to rodzina sekwencji wywodząca się z elementów podobnych do retrotranspozonów, ale jego aktywnie transpozycyjne jednostki nie zostały jeszcze zidentyfikowane. Opracowaliśmy nowatorską metodę selektywnej izolacji ludzkich sekwencji L1, które transponowały w stosunkowo niedawnej przeszłości i mogły nadal zachowywać cechę aktywnej jednostki L1. Z inspekcji sekwencji nukleotydów, my przypuszczaliśmy, że jednostki "aktywnego L1" lub "prawie aktywnego L1" powinny mieć wysoką zawartość dinukleotydów CpG. zawartość sekwencji dinukleotydów CpG, sekwencji gorących punktów mutacji i zawierać kilka miejsc dla rzadkich sekwencji tnących, takich jak BssH II i Nar I w ich regionach końcowych 5'. regionach końcowych. Wykorzystując te rzadkie miejsca cięcia jako markery selekcyjne, wyizolowano sekwencje L1 które charakteryzowały się wysoką zawartością CpG w regionach 5' terminalnych i ponad 90% homologii do L1. i ponad 90% homologii do transkryptów L1 znalezionych w ludzkiej linii komórek teratocarcinoma linii komórkowej. Wykazano, że te L1 są "stosunkowo nowymi jednostkami L1", które zintegrowane z chromosomami w ciągu tych kilku milionów lat podczas ewolucji. Na podstawie danych sekwencyjnych tych L1 i L1 cDNA, ustalono konsensus sekwencji regionu terminalnego 5' regionu końcowego L1 o wysokiej zawartości CpG. Region sekwencji konsensusu wykazał około 69% homologii z regionem terminalnym 5' elementu Drosophila jockey element. --- Potencjalny związek między powtórzeniami pochodzącymi od transpozonów (TDR) a metylacją ludzkich zarodkową ma znaczenie biologiczne, ponieważ wiele genów jest otoczonych przez TDR, a metylacja może wpływać na ekspresję pobliskich genów. Ponadto, metylacja DNA została zasugerowana jako globalny mechanizm obronny przed niestabilnością genomu niestabilnością genomu zagrożoną przez TDR. Zbadaliśmy korelację między gęstością HapMap metylowych SNP (mSNP), markera metylacji linii zarodkowej, a odsetkiem TDR. odsetkiem TDR. Po skorygowaniu o zmienne zakłócające, znaleźliśmy ujemną korelację między odsetkiem powtórzeń Alu a gęstością mSNP dla 125-1000 kb. Podobne wyniki uzyskano dla najbardziej aktywnej podgrupy powtórzeń Alu. powtórzeń. W przeciwieństwie do tego, ujemną korelację między proporcją powtórzeń L1 a gęstością mSNP stwierdzono tylko w większych oknach 1000 kb. Korzystanie z metylacji metylacji na komórkach zarodkowych (plemnikach) z Human Epigenome Project, stwierdziliśmy niższy odsetek powtórzeń odsetek powtórzeń Alu sąsiadujących (3-15 kb) z hipermetylowanymi amplikonami. Wręcz przeciwnie przeciwnie, był wyższy odsetek powtórzeń L1 w 3-5 kb sekwencji flankującej hipermetylowane amplikony. sekwencji flankującej hipermetylowane amplikony, ale nie w bokach 10-15 kb. Nasze dane wskazują na zróżnicowaną odpowiedź na główne rodziny powtórzeń i że metylacja DNA jest mało prawdopodobne, aby metylacja DNA była jednolitym globalnym systemem obrony przed wszystkimi TDR. Wydaje się odgrywać rolę w podgrupie L1, z sekwencjami sąsiadującymi z powtórzeniami L1 są metylowane w odpowiedzi na ich bliskość. W przeciwieństwie do tego, sekwencje sekwencje sąsiadujące z powtórzeniami Alu wydają się być hipometylowane, co przemawia przeciwko roli metylacji w obronie linii zarodkowej przed tymi elementami. --- Rodzina HERV-H jest najliczniejszą rodziną HERV w ludzkim genomie z ponad 1000 kopiami, w tym ponad 1000 kopii, w tym w pełnej długości, skróconej formie i pojedynczych LTR. My badaliśmy fragmenty genu otoczki (env) rodziny HERV-H w różnych ludzkich tkankach i komórkach nowotworowych. tkankach i komórkach nowotworowych. Fragmenty env zostały wykryte w mRNA kilku ludzkich tkanek (łożysko, mięśnie szkieletowe, śledziona i grasica) i komórkach nowotworowych (RT4, BT-474, HCT-116, TE-1, UO-31, Jurkat, HepG2, A549, MCF7, OVCAR-3, MIA-PaCa-2, PC3, LOX-IMVI, AZ521, 2F7, U-937 i C-33A) metodą RT-PCR. Produkty Produkty RT-PCR zostały sklonowane i zsekwencjonowane. Nowe 12 klonów z ludzkich tkanek i 48 klonów z komórek nowotworowych sekwencji genu env należących do rodziny HERV-H wykazały 84,3-98,1% podobieństwo sekwencji do sekwencji HERV-H (AF108843). Wydedukowane sekwencje sekwencje aminokwasowe 60 klonów z ludzkich tkanek i linii komórek nowotworowych wykazały liczne przesunięcia ramki i kodony zakończenia spowodowane delecją/insercją lub mutacji punktowej, z wyjątkiem ośmiu klonów, jak poniżej: HHE9-1, HHE9-5 (mięśnie szkieletowe), HHE10-5 (śledziona), CHE10-9 (MCF7), CHE12-4, CHE12-5 (MIA-PaCa-2) i CHE18-1, CHE18-3 (C-33A) do tego z HERV-H (AF108843). A drzewo filogenetyczne rodziny HERV-H zostało skonstruowane w celu zrozumienia ich związek, wskazując, że zostały one podzielone na trzy grupy, jedną główną (grupa I) i dwie mniejsze (grupa II i III), poprzez rozbieżność sekwencji. Rodzina Rodziny HERV-H w grupie I zostały namnożone na ludzkim genomie podczas ewolucji hominoidów. ewolucji hominidów. Te aktywne elementy HERV-H są warte dalszych badań jako potencjalny wpływ patogenny na różne choroby człowieka, w tym nowotwory. --- Wszystkie autonomiczne retrotranspozony niebędące długimi terminalnymi powtórzeniami (nie-LTR) u kręgowców kodują enzym podobny do endonukleazy apurynowej/apirymidynowej niezbędny do rozszczepienia sekwencji docelowej i późniejszej odwrotnej transkrypcji. transkrypcji. Opisujemy tutaj retrotranspozony kręgowców inne niż LTR kodujące inny typ endonukleazy bardziej związany z enzymami restrykcyjnymi typu IIS. Takie retrotranspozony zostały wykryte do tej pory tylko u trypanosomów, nicieni, i stawonogów. Retrotranspozon Rex6 został zidentyfikowany w genomie kilku ryb ryb teleostatycznych, w tym Xiphophorus maculatus (platyfish), Oryzias latipes (medakafish), Oreochromis niloticus (tilapia nilowa) i Fugu rubripes (rozdymka japońska). rozdymka japońska). Rex6 koduje odwrotną transkryptazę i domniemaną endukleazę restrykcyjną podobną do enzymu endonukleazę restrykcyjną i jest członkiem rodziny R4 retrotranspozonów innych niż LTR retrotranspozonów zawierających elementy Dong i R4 występujące u nicieni i owadów. owadów. Rex6 był aktywny u wielu gatunków podczas ewolucji teleostów i przeszedł kilka wybuchów retrotranspozycji (niektóre z nich były stosunkowo niedawne) co doprowadziło do wysokiej liczby kopii Rex6 w genomie wielu ryb. Niezwykle skrajnie skrócone sekwencje związane z Rex6 zostały wykryte przez badanie baz danych w gadów, w tym węża Trimeresus flavoviridis i jaszczurki Anolis carolinensis, ale nie w sekwencjach z projektu ludzkiego genomu, co sugeruje że element ten mógł zostać utracony z niektórych linii kręgowców.
|
Jakie są główne klasy retrotranspozonów aktywnych w ludzkim genomie?
|
LINE-1 (L1), Alu, SVA
|
1,636
|
Zespół szarych płytek krwi (GPS) jest przeważnie recesywnym zaburzeniem płytek krwi, które charakteryzuje się łagodną małopłytkowością z dużymi płytkami krwi i brakiem α-granulek; nieprawidłowości te powodują głównie umiarkowane, ale w rzadkich przypadkach ciężkie krwawienie. krwawienia. Zsekwencjonowaliśmy eksomy czterech niespokrewnionych osób i zidentyfikowaliśmy NBEAL2 jako gen sprawczy; nie ma on wcześniej znanej funkcji, ale jest członkiem rodziny genów, która członkiem rodziny genów zaangażowanych w rozwój ziarnistości. Wyciszenie nbeal2 u danio pręgowanego spowodowało przerwanie tworzenia trombocytów. --- Zespół szarych płytek krwi (GPS) jest dziedzicznym zaburzeniem krwawienia związanym z makrotrombocytopenią i płytkami krwi z niedoborem α-granulek. GPS został powiązany z mutacjami utraty funkcji w NEABL2 (neurobeachin-like 2) i opisujemy tutaj mysi model GPS, mysz Nbeal2(-/-). Podobnie jak w GPS, myszy Nbeal2(-/-) wykazują splenomegalię, makrotrombocytopenię i niedobór płytek krwi α-granulek i ich ładunku, w tym von Willebranda. i ich ładunku, w tym czynnika von Willebranda (VWF), trombospondyny-1 i czynnika płytkowego 4. czynnik płytkowy 4. Białko błonowe α-granulek płytek krwi P-selektyna jest ulega ekspresji na poziomie 48% poziomu typu dzikiego i ulega eksternalizacji po aktywacji płytek krwi. Obecność selektyny P i normalnych poziomów VPS33B i VPS16B w płytkach Nbeal2(-/-) sugeruje, że NBEAL2 działa niezależnie od VPS33B / VPS16B na późniejszym etapie etapie biogenezy α-granulek. Upośledzona funkcja płytek krwi Nbeal2(-/-) została wykazana za pomocą cytometrii przepływowej, agregometrii płytek krwi, testów krwawienia i przyżyciowego obrazowanie powstawania zakrzepu tętniczego indukowanego laserem. Analiza mikroskopowa wykryła wyraźne nieprawidłowości w megakariocytach szpiku kostnego Nbeal2(-/-), które podczas hodowli wykazywały opóźnione dojrzewanie, zmniejszoną przeżywalność, zmniejszoną ploidię, i nieprawidłowości rozwojowe, w tym nieprawidłową dystrybucję zewnątrzkomórkową VWF. Nasze wyniki potwierdzają, że wydzielanie α-granulek odgrywa istotną rolę w funkcji płytek krwi, a także wskazują, że nieprawidłowe tworzenie α-granulek w Nbeal2(-/-) ma szkodliwy wpływ na przeżycie, rozwój megakariocytów i produkcję płytek krwi, i produkcję płytek krwi. --- Zidentyfikowaliśmy rodzinę z zespołem szarych płytek krwi (GPS) segregującą jako cechę cecha sprzężona z płcią. Dotknięci mężczyźni mieli łagodne zaburzenia krwawienia, małopłytkowość, i duże agranularne płytki krwi charakterystyczne dla GPS, podczas gdy obligatoryjne nosicielstwo kobiety były bezobjawowe, ale miały dimorficzne płytki krwi w rozmazie obwodowym. Powiązane wyniki obejmowały łagodne nieprawidłowości erytrocytów u dotkniętych chorobą mężczyzn. Analiza sprzężeń ujawniła region 63 cM na chromosomie X pomiędzy markerami G10578 i DXS6797, który segregował z fenotypem płytek krwi i obejmował gen gen GATA1. Sekwencjonowanie GATA1 ujawniło mutację G do A w pozycji 759 odpowiadającą zmianie aminokwasu Arg216Gln. Mutacja ta została wcześniej opisana jako przyczyna trombocytopenii sprzężonej z chromosomem X z talasemią (XLTT), ale nie zespołu szarych płytek krwi. ale nie zespołu szarych płytek krwi. Nasze odkrycia sugerują, że XLTT znajduje się w spektrum spektrum zaburzeń tworzących zespół szarych płytek krwi i proponujemy że GATA1 jest górnym regulatorem genów wymaganych do biogenezy płytek krwi biogenezy alfa-granulek. --- Analiza sekwencji RNA następnej generacji płytek krwi od osoby z autosomalnym recesywnym zespołem szarych płytek krwi (GPS, MIM139090) wykryła nieprawidłowe odczyty transkryptu, w tym odczyty transkryptu, w tym retencję intronu, mapowanie do NBEAL2 (kodującego neurobeachin-like 2). Sekwencjonowanie genomowego DNA potwierdziło mutacje w NBEAL2 jako genetyczną przyczynę GPS. genetyczną przyczyną GPS. NBEAL2 koduje białko zawierające domenę BEACH które, jak się przewiduje, bierze udział w transporcie pęcherzykowym i może być krytyczne dla rozwoju granulek α płytek krwi. --- Zespół szarych płytek krwi (GPS) jest autosomalnym recesywnym zaburzeniem krwawienia, które charakteryzuje się dużymi płytkami krwi, w których brakuje granulek α. Tutaj pokazujemy, że mutacje w NBEAL2 (neurobeachin-like 2), który koduje domenę BEACH/ARM/WD40 białko, powodują GPS i że megakariocyty i płytki krwi od osób z GPS wyrażają unikalną kombinację transkryptów NBEAL2. Analiza proteomiczna frakcji subkomórkowych płytek krwi w gradiencie sacharozy wykazała, że NBEAL2 lokalizuje się w gęstym układzie kanalików (retikulum endoplazmatyczne) płytek krwi. --- Zespół szarych płytek krwi to dziedziczne, zwykle autosomalne recesywne zaburzenie krwawienia spowodowane niedoborem granulek alfa w płytkach krwi. Wykryliśmy nonsensowną mutację w genie kodującym czynnik transkrypcyjny GFI1B (czynnik wzrostu 1B), który powoduje autosomalny dominujący zespół szarych płytek krwi. Zarówno szare płytki krwi, jak i megakariocyty wykazywały nieprawidłową ekspresję markerów. Ponadto Ponadto megakariocyty miały cechy dysplastyczne i były nieprawidłowo nieprawidłowo rozmieszczone w szpiku kostnym. Zmutowane białko GFI1B hamowało aktywność transkrypcyjną niezmutowanego GFI1B w sposób dominująco-ujemny. Nasze badania pokazują że GFI1B, oprócz tego, że jest przyczynowo związany z zespołem szarych płytek krwi, jest kluczem do rozwoju megakariocytów i płytek krwi. --- Zespół szarych płytek krwi jest rzadkim dziedzicznym zaburzeniem krwawienia charakteryzującym się makrotrombocytopenią i niedoborem granulocytów alfa (α) w płytkach krwi. Defekt genetyczny Defekt genetyczny odpowiedzialny za zespół szarych płytek został niedawno zidentyfikowany w biallelicznych mutacjach w genie NBEAL2. Przebadaliśmy 11 kolejnych rodzin z z dziedziczną makrotrombocytopenią nieznanego pochodzenia i niedoborem α-granulek. Wszystkie z nich poddano sekwencjonowaniu DNA NBEAL2 i ocenie fenotypu płytek krwi fenotypu płytek krwi, w tym systematyczną ocenę zawartości α-granulek przez analizę immunofluorescencyjną białek wydzielniczych α-granulek. Zidentyfikowaliśmy 9 nowych mutacji uderzających w dwa allele NBEAL2 u 4 probantów. Obejmowały one mutacje typu missense, nonsense i frameshift, a także substytucje nukleotydów które zmieniły mechanizmy splicingu określone na poziomie RNA. Wszystkie osoby z biallelicznymi mutacjami NBEAL2 wykazywały prawie całkowity brak płytek krwi. Co ciekawe, 13 osób uznanych za bezobjawowe, ponieważ nosiciele zmutowanego allelu mieli makrocytozę płytek krwi i znaczne zmniejszenie zawartości granulek α. Jednak nie występowała u nich małopłytkowość. U pozostałych 7 probantów nie zidentyfikowaliśmy żadnych zmian NBEAL2 sugerując, że inne defekty genetyczne są odpowiedzialne za ich fenotyp płytek krwi. fenotyp płytek krwi. Warto zauważyć, że pacjenci ci charakteryzowali się mniejszym nasileniem niedoborem α-granulek niż osoby z dwoma zmutowanymi allelami NBEAL2. allele. Nasze dane rozszerzają spektrum mutacji odpowiedzialnych za zespół szarej płytki i pokazują, że makrotrombocytopenia z niedoborem α-granulek jest genetycznie heterogenną cechą. heterogenną cechą genetyczną. Pod względem praktycznych zastosowań badanie przesiewowe NBEAL2 jest opłacalne tylko u pacjentów z makrotrombocytopenią i ciężką redukcją α-granulek. redukcją granulek α. Wreszcie, osoby niosące jeden zmutowany allel NBEAL2 mają łagodne nieprawidłowości laboratoryjne, co sugeruje, że nawet haploinsufficiency ma wpływ na fenotyp płytek krwi.
|
Które geny zostały zmutowane u pacjentów z zespołem szarych płytek?
|
Wady genetyczne odpowiedzialne za zespół szarych płytek krwi to mutacje w genach NBEAL2, GATA1 i GFI1B.
|
1,637
|
Choroba Taya-Sachsa (TSD) jest recesywnie dziedziczonym zaburzeniem spowodowanym mutacją genu HEXA. niedoborem aktywności heksozoaminidazy A spowodowanym mutacjami w genie HEXA. Do do tej pory nie ma informacji dotyczących genetyki molekularnej TSD u argentyńskich pacjentów. pacjentów argentyńskich. W niniejszym badaniu przeanalizowaliśmy 17 argentyńskich rodzin rodzin dotkniętych TSD, w tym 20 pacjentów z ostrą postacią dziecięcą i 3 z postacią podostrą. Ogólnie zidentyfikowaliśmy 14 różnych mutacji stanowiących 100% badanych alleli. Osiem mutacji było nowych: 5 było pojedynczych zmian zasad prowadzących do drastycznych zmian reszt lub skróconych białek, 2 były małymi delecjami, a jedna była mutacją intronową, która może powodować defekt splicingu. defekt splicingu. Chociaż spektrum mutacji było wysoce heterogeniczne, wysoka częstotliwość częstość mutacji c.459+5G>A, wcześniej opisanej w różnych populacjach. opisanej wcześniej w różnych populacjach. Analiza haplotypów sugerowała że w tych rodzinach mutacja c.459+5G>A mogła powstać w wyniku pojedynczego zdarzenia mutacyjnego. mutacji. --- Choroba Tay-Sachsa jest autosomalną recesywną chorobą genetyczną wynikającą z mutacji genu HEXA kodującego podjednostkę alfa enzymu lizosomalnego. mutacji genu HEXA kodującego podjednostkę alfa enzymu lizosomalnego, beta-N-acetyloheksozoaminidazy A (ref. 1). Stosunkowo wysoka częstotliwość nosicieli (1/27) śmiertelnej, dziecięcej postaci choroby występuje w populacji Żydów aszkenazyjskich. aszkenazyjskiej, ale nie jest jeszcze jasne, czy wynika to z efektu założyciela i przypadkowego dryfu genetycznego, czy też efektu założyciela i losowego dryfu genetycznego lub z selektywnej przewagi heterozygot. heterozygot. Zidentyfikowaliśmy mutację pojedynczej zasady w sklonowanym fragmencie genu sklonowanym fragmencie genu HEXA od pacjenta rasy aszkenazyjskiej. Ta zmiana, podstawienie C na G w pierwszym nukleotydzie intronu 12 powinna skutkować wadliwym splicingiem informacyjnego RNA. Test na zmutowany allel oparty na amplifikacji DNA przez reakcję łańcuchową polimerazy i rozszczepienie miejsca restrykcyjnego DdeI miejsce restrykcyjne generowane przez mutację ujawniło, że ten przypadek i dwa inne przypadki przypadki aszkenazyjskiej, dziecięcej postaci choroby Tay-Sachsa są heterozygotyczne dla dwóch różnych mutacji. Występowanie wielu zmutowanych alleli gwarantuje dalsze badanie hipotezy selektywnej przewagi. --- Choroba Taya Sachsa (TSD) jest zaburzeniem neurodegeneracyjnym spowodowanym niedoborem β-heksozoaminidazy Niedobór spowodowany mutacjami w genie HEXA. Mutacje prowadzące do choroby Tay Sachsa w Indiach są jeszcze nieznane. Naszym celem było określenie mutacji prowadzących do do TSD w Indiach poprzez pełne sekwencjonowanie genu HEXA. Kliniczne kryteria włączenia obejmowały neuroregresję, drgawki, przesadny odruch starczy, makrocefalię, wiśniowoczerwoną plamę w badaniu dna oka i spastyczność. Kryteria neuroobrazowania obejmowały hiperdensje wzgórzowe na obrazach tomografii komputerowej/T1W MRI mózgu. mózgu. Kryteria biochemiczne obejmowały niedobór heksozoaminidazy A (mniej niż 2% całkowitej aktywności heksozoaminidazy u pacjentów w wieku niemowlęcym). Aktywność heksozoaminidazy aktywność heksozoaminidazy była oznaczana metodą 4-metylobelliferylo-N-acetylo-β-D-glukozaminy, a aktywność heksozoaminidazy A oznaczono metodą inaktywacji termicznej i 4-metylobelliferylo-N-acetylo-β-D-siarczanu glukozaminy. Egzony i granice ekson-intron genu HEXA były sekwencjonowane dwukierunkowo przy użyciu automatycznego sekwenatora. Mutacje zostały potwierdzone u rodziców i wyszukane w publicznych bazach danych. publicznych bazach danych. Analiza in silico mutacji została przeprowadzona przy użyciu SIFT, Polyphen2, MutationT@ster i oprogramowania Accelrys Discovery Studio. Piętnaście rodzin zostało włączonych do badania. Zidentyfikowaliśmy sześć nowych mutacji typu missense, c.340 G>A (p.E114K), c.964 G>A (p.D322N), c.964 G>T (p.D322Y), c.1178C>G (p.R393P) i c.1385A>T (p.E462V), c.1432 G>A (p.G478R) oraz dwie wcześniej zgłoszone mutacje. c.1277_1278insTATC i c.508C>T (p.R170W). Mutacja p.E462V znaleziono w sześciu niespokrewnionych rodzinach z Gujarat, co wskazuje na efekt założyciela. efekt założyciela. Wcześniej znana mutacja miejsca splicingu c.805+1 G>C i inna mutacja intronowa c.672+30 T>G o nieznanym znaczeniu. Mutacje nie mogły zostać zidentyfikowane w jednej rodzinie. Wnioskujemy, że pacjenci z TSD z Gujarat powinni być badani pod kątem wspólnej mutacji p.E462V. --- Choroba Tay-Sachsa wykazuje różne formy na poziomie klinicznym i biochemicznym. na poziomie klinicznym i biochemicznym. Na poziomie molekularnym wykazano, że preparaty poli (A)+ RNA z fibroblastów pacjentów z klasyczną chorobą Tay-Sachsa nie zawierają wykrywalnej łańcucha alfa podczas analizy metodą Northern blotting z komplementarnym DNA kodującym łańcuch alfa ludzkiej beta-heksozoaminidazy A. W niniejszym raporcie klon p beta H alfa-5 wykorzystano do zbadania, czy pacjenci z dwoma różnymi wariantami warianty choroby Tay-Sachsa również nie mają wiadomości o łańcuchu alfa. Na podstawie analizy hybrydyzacji RNA, mogliśmy wykazać, że nasi pacjenci, którzy syntetyzują zmieniony łańcuch alfa, jak oceniono przez testowanie aktywności enzymu i substratu specyficzność, mają mRNA o długości 2,1 kb, który jest również widoczny u zdrowych pacjentów. --- Gangliozydoza GM2 to grupa zaburzeń neurologicznych wynikających z genetycznie wadliwego katabolizmu, a w konsekwencji nieprawidłowej akumulacji GM2-gangliozydu. Wyróżnia się trzy główne typy: wariant B (choroba Tay-Sachs Tay-Sachsa), wariant O (choroba Sandhoffa) i wariant AB, spowodowany nieprawidłowościami genetycznymi w genach. nieprawidłowości genetyczne w genach kodujących podjednostkę beta-heksozoaminidazy alfa- lub podjednostkę beta lub białko aktywujące GM2. Szereg nieprawidłowości genów genów odpowiedzialnych za chorobę Tay-Sachsa zostało już zidentyfikowanych i korelacja między nieprawidłowością genu beta-heksozoaminidazy alfa a fenotypem klinicznym została wyjaśniona w wielu przypadkach. a fenotypem klinicznym została wyjaśniona w wielu przypadkach. W najcięższym fenotypie choroby Tay-Sachsa (postać dziecięca), mRNA podjednostki alfa beta-heksozoaminidazy nie jest wytwarzane lub jest niestabilne. nie jest wytwarzane lub jest niestabilne, jak u francuskich pacjentów kanadyjskich lub żydowskich pacjentów z dziecięcą postacią choroby Tay-Sachsa. pacjentów z dziecięcą postacią choroby Tay-Sachsa lub polipeptyd nie wykazuje aktywności katalitycznej z powodu aktywności katalitycznej z powodu zmiany glikozylacji, takiej jak mutacja mutacja Glu482 do Li znaleziona u włoskiego pacjenta lub zmieniona struktura polipeptydu. polipeptydu. Mutacja zidentyfikowana w większości przypadków japońskiej japońskich pacjentów z dziecięcą chorobą Tay-Sachsa, która jest substytucją G do T na 3'-końcu intronu 5, generuje krótkie mRNA z całkowitym pominięciem eksonu 6 i polipeptydem pozbawionym 34 aminokwasów. generowany jest polipeptyd pozbawiony 34 aminokwasów, ale nieaktywny katalitycznie. Z drugiej strony z drugiej strony, niektóre aktywne dimery alfa beta muszą być generowane u pacjentów z łagodniejszymi fenotypami łagodniejszymi fenotypami choroby Tay-Sachsa, takimi jak mutacja Gly269-to-Ser w dorosłej postaci. u dorosłych. Niektóre z mutacji występują z wysoką częstotliwością w pewnych grupach etnicznych, takich jak grup etnicznych, takich jak pacjenci pochodzenia aszkenazyjskiego i francuscy Kanadyjczycy.(ABSTRAKT SKRÓCONY DO 250 SŁÓW) --- Zidentyfikowaliśmy trzy mutacje w genie beta-heksozoaminidazy A (HEXA) u młodzieńczego pacjenta z chorobą Tay-Sachsa (TSD), który wykazywał obniżony poziom HEXA mRNA. Dwie mutacje są nowe, c.814G>A (p.Gly272Arg) i c.1305C>T (p.=), zlokalizowane odpowiednio w eksonie 8 i eksonie 11. Trzecia mutacja, c.1195A>G (p.Asn399Asp) w eksonie 11, została wcześniej scharakteryzowana jako powszechny polimorfizm u Afroamerykanów. polimorfizm u Afroamerykanów. Aktywność HEXA mierzona w komórkach glejowych TSD, transfekowanych konstruktami cDNA HEXA niosącymi te mutacje, była niezmieniona od poziomu aktywności mierzonego w normalnym HEXA cDNA. Analiza produktów RT-PCR ujawniła trzy nieprawidłowe transkrypty u pacjenta, jeden, w którym ekson 8 był nieobecny, jeden, w którym ekson 11 był nieobecny, a trzeci pozbawiony zarówno eksonów 10 i 11. Wszystkie trzy nowe transkrypty zawierają przesunięcia ramki skutkujące przedwczesnymi kodonami kodony zakończenia (PTC). Transfekcja mini konstruktów genowych niosących mutacje c.814G>A i c.1305C>T dowiodła, że dwie mutacje powodują pominięcie eksonu. mRNA zawierające PTC są wykrywane i degradowane przez mechanizm nonsensownego rozpadu mRNA (NMD), aby zapobiec syntezie nieprawidłowych białek. białek. Jednakże, chociaż NMD funkcjonuje w fibroblastach pacjenta, nieprawidłowe transkrypty są nadal obecne. Sugerujemy, że poziom prawidłowo prawidłowo splicowanych transkryptów, a także wydajność, z jaką NMD degraduje transkrypty zawierające transkrypty zawierające PTC, najwyraźniej odgrywa ważną rolę w fenotypie fenotypu danego pacjenta, a zatem powinny być uważane za potencjalny cel terapii lekowej. cel dla terapii lekowej.
|
Który gen jest najczęściej mutowany w chorobie Tay-Sachsa?
|
Gen HEXA, kodujący podjednostkę alfa enzymu lizosomalnego, beta-N-acetyloheksozoaminidazy A
|
1,638
|
Przewlekła mózgowo-rdzeniowa niewydolność żylna (CCSVI) to przypuszczalnie nowa teoria, która przez niektórych sugerowana jako mająca bezpośredni związek przyczynowo-skutkowy z symptomatologią symptomatologią związaną ze stwardnieniem rozsianym (SM) [1]. Podstawą tej teorii tej teorii jest to, że istnieje nieprawidłowy drenaż żylny z mózgu z powodu niedrożności odpływu w odprowadzającej żyle szyjnej i/lub żyłach azygos. Ten Nieprawidłowy drenaż żylny, który charakteryzuje się specjalnymi kryteriami ultrasonograficznymi, zwane "skalą nasilenia żylnej niewydolności hemodynamicznej" (VHISS). powodować zaburzenia przepływu śródmózgowego lub problemy z odpływem, które prowadzą do złogów okołokomorowych [2]. Zgodnie z teorią CCSVI, złogi te wykazują duże podobieństwo do podobieństwo do złogów żelaza widocznych wokół żył w nogach u pacjentów z przewlekłą zakrzepicą żył głębokich. Zamboni, który jako pierwszy opisał tę nową teorię, promował rozszerzanie balonem w celu leczenia problemów z odpływem, tym samym lecząc CCSVI i tym samym łagodząc dolegliwości związane ze stwardnieniem rozsianym. Jednak teoria ta nie nie pasuje do istniejących danych naukowych dotyczących patofizjologii stwardnienia rozsianego. patofizjologii stwardnienia rozsianego. W przeciwieństwie do tego, na całym świecie wzrasta akceptacja CCSVI i związanego z nim leczenia balonowego. i związanego z nim leczenia dylatacją balonową, mimo że nie ma na to dowodów naukowych. dowodów naukowych. Co więcej, większość posiadanych przez nas informacji pochodzi tylko z jednego źródła. źródła. Zabieg nazywany jest "leczeniem uwalniającym", a jego wyniki można obejrzeć na YouTube. można obejrzeć na YouTube. Istnieją dobrze udokumentowane świadectwa pacjentów ze stwardnieniem rozsianym, którzy uzyskali poprawę jakości życia po leczeniu. (QOL) po leczeniu. Nie ma jednak dostępnych danych od pacjentów, którzy którzy przeszli nieskuteczne leczenie, aby uzyskać bardziej zrównoważony obraz. Obecne forum forum do zgłaszania sukcesów w leczeniu CCSVI, a tym samym stwardnienia rozsianego, wydaje się być Internet. wydaje się być Internet. W biurze CIRCE i Centrum Stwardnienia Rozsianego w Amsterdamie otrzymujemy około 10 do 20 zapytań. otrzymujemy około 10 do 20 zapytań miesięcznie dotyczących tego leczenia. Ponadto Ponadto wielu radiologów interwencyjnych, do których bezpośrednio zwracają się pacjenci z MS stwardnienia rozsianego, kontaktuje się z Cardiovascular and Interventional Radiological Society of Europe (CIRSE) w celu uzyskania porady. Na całym świecie kilka ośrodków aktywnie promuje i aktywnie promuje i wykonuje rozszerzanie balonowe, ze stentowaniem lub bez, w przypadku CCSVI. Jak dotąd nie są badań i obecnie nie jest prowadzone żadne randomizowane badanie kontrolowane (RCT). (RCT) w toku Dlatego podstawa tego nowego leczenia opiera się na anegdotycznych dowodach i udanych zeznaniach pacjentów. anegdotycznych dowodach i pozytywnych opiniach pacjentów w Internecie. CIRSE uważa, że że nie jest to solidna podstawa do oferowania nowego leczenia, które może mieć powikłań związanych z zabiegiem, często zdesperowanym pacjentom. populacji. --- TŁO: W 2009 roku dr Paolo Zamboni zaproponował przewlekłą mózgowo-rdzeniową niewydolność żylną (CCSVI) jako możliwą przyczynę stwardnienia rozsianego (SM). niewydolność żył mózgowo-rdzeniowych (CCSVI) jako możliwą przyczynę stwardnienia rozsianego (SM). Chociaż jego teoria i związane z nią leczenie ("terapia uwalniająca") spotkały się z niewielkim więcej niż przelotne zainteresowanie w międzynarodowych społecznościach naukowych i medycznych. i medycznej, jego idee stały się źródłem ogromnego napięcia publicznego i politycznego w Kanadzie. napięcia w Kanadzie. Historia szybko przeniosła się z mediów głównego nurtu na portale społecznościowe. portale społecznościowe. CCSVI i terapia uwalniająca szybko zyskały poparcie wśród pacjentów pacjentów i zapoczątkowały niezwykłe i nieustępliwe wysiłki rzecznicze. Decydenci zareagowali na różne sposoby na publiczne wezwanie do działania. DYSKUSJA: Przedstawiamy trzy różne punkty widzenia na tę rozwijającą się historię. dziennikarza zajmującego się zdrowiem, który odegrał kluczową rolę w medialnym nagłośnieniu tej w mediach, a także naukowca zajmującego się prawem i polityką zdrowotną, który uważnie obserwował rozwój polityki publicznej w całym kraju, a także etyka medycznego, który zasiada w komisji ds. etyka, który zasiada w panelu ekspertów zwołanym przez MS Society of Canada i Canadian Institutes of Health Research. Canadian Institutes of Health Research w celu oceny pojawiających się dowodów. STRESZCZENIE: Ta historia rodzi ważne pytania dotyczące alokacji zasobów i ustalania priorytetów w badaniach naukowych i polityce naukowej. i ustalania priorytetów w badaniach naukowych i polityce naukowej. Rosnąca siła mediów społecznościowych reprezentuje nowy poziom zaangażowania obywateli i rzecznictwa oraz podkreśla znaczenie otwartej debaty na temat podstaw, na których dokonywane są takie wybory polityczne. podejmowane są decyzje polityczne. Podkreśla również różne sposoby, w jakie dowody mogą być rozumiane, cenione i wykorzystywane przez różnych interesariuszy, a także podkreśla do poprawy komunikacji naukowej, aby wspierać zrównoważone i świadome podejmowanie decyzji. podejmowanie decyzji. --- Przewlekła mózgowo-rdzeniowa niewydolność żylna (CCSVI) jest hipotezą, zgodnie z którą mózgowe nieprawidłowości drenażu żylnego przyczyniają się do patogenezy stwardnienia rozsianego. stwardnienia rozsianego. CCSVI venoplasty jest już praktykowana na całym świecie. Przedstawiamy przypadek 33-letniej kobiety ze stwardnieniem rozsianym, która przeszła lewą żyły szyjnej wewnętrznej, co spowodowało jatrogenną zakrzepicę szyjną wymagającą otwartej trombektomii w celu złagodzenia objawów. Nastąpiło to bez wstawienia stentu i przy pełnej antykoagulacji. Lekarze powinni mieć świadomość, że leczenie CCSVI może spowodować paradoksalne pogorszenie mózgowego drenażu żylnego. mózgowego drenażu żylnego. Pacjenci z powikłaniami po zabiegu wenoplastyki zgłaszają się obecnie do odległych geograficznie oddziałów naczyniowych. --- Stwardnienie rozsiane (SM) jest zapalną chorobą demielinizacyjną ośrodkowego układu nerwowego (OUN) o nieznanej patogenezie. ośrodkowego układu nerwowego (OUN) o nieznanej patogenezie. Badania wenografii MR i pośmiertne wykazały topograficzną zgodność między blaszkami stwardnieniem rozsianym (MS) a patologią mózgowego układu żylnego. W ostatnich obserwacyjnych przeprowadzonych na pacjentach z różnych pul genowych, częstość występowania przewlekłego przewlekłej mózgowo-rdzeniowej niewydolności żylnej (CCSVI) w stwardnieniu rozsianym wynosiła od 56% do 100%. od 56% do 100%. Leczenie wewnątrznaczyniowe (przezskórna śródnaczyniowa angioplastyka (PTA) z lub bez stentowania) CCSVI zostało zgłoszone jako wykonalne z niewielkim odsetkiem powikłań. niewielkim odsetkiem powikłań. U 4 pacjentów z różnymi postaciami stwardnienia rozsianego stwardnienia rozsianego wykonano wenografię, która ujawniła zwężenie proksymalnego obszaru żyły szyjnej (prawej lub lewej). Przezskórna angioplastyka balonowa angioplastykę balonową (PTA) wykonano u wszystkich pacjentów. Nie wystąpiły żadne powikłania, a średnie zwężenie zmniejszyło się po PTA z 59,75% do 36,75%. Obserwacja obejmowała obserwacje kliniczne i obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego (MRI). We wszystkich przypadkach zaobserwowaliśmy pozytywną remisję choroby, pierwszy w historii udokumentowany przypadek poprawy wskaźnika MRI. poprawy wskaźnika MRI. PTA wydaje się być skuteczną metodą leczenia pacjentów z CCVI i stwardnieniem rozsianym, jednak randomizowane badania są uzasadnione w celu ustalić skuteczność tego nowego leczenia stwardnienia rozsianego. --- CELE: Przewlekła mózgowo-rdzeniowa niewydolność żylna (CCSVI) jest związana z ze stwardnieniem rozsianym (MS). Celem badania było sprawdzenie, czy przezskórna przezskórna angioplastyka (PTA) wykrytych dupleksowo zmian w żyłach szyjnych żył szyjnych wewnętrznych i/lub żył lędźwiowych była bezpieczna, obarczona znacznym odsetkiem restenozą i czy istniały jakiekolwiek dowody na to, że leczenie zmniejszało aktywność choroby aktywność choroby. OPIS: Było to badanie kliniczno-kontrolne. MATERIAŁY: Przebadaliśmy 15 pacjentów z nawracająco-remisyjnym stwardnieniem rozsianym i wykrytym metodą duplex CCSVI. METODY: Ośmiu pacjentów poddano PTA oprócz leczenia farmakologicznego (grupa natychmiastowego leczenia leczenia (grupa natychmiastowego leczenia (ITG)), podczas gdy siedmiu leczono PTA po 6 miesiącach samej terapii medycznej (grupa opóźnionego leczenia (DTG)). WYNIKI: Nie wystąpiły żadne zdarzenia niepożądane. Po 1 roku wskaźnik restenozy wynosił 27%. Ogólnie rzecz biorąc, po PTA nastąpiła znacząca poprawa wyniku funkcjonalnego w porównaniu z wartością wyjściową (p < 0,02). Roczny wskaźnik nawrotów wynosił 0,12% w grupie ITG w porównaniu z 0,66% w DTG (p = NS). Obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego (MRI) wykazuje tendencję do mniejszej liczby zmian T2 w ITG (p = 0,081), odpowiadający 10% spadkowi w ITG w porównaniu z 23% wzrostem w DTG w ciągu pierwszych 6 miesięcy badania. WNIOSKI: Niniejsze badanie dodatkowo potwierdza bezpieczeństwo leczenia PTA u pacjentów z CCSVI związanym ze stwardnieniem rozsianym. Wyniki, pomimo znacznego odsetka restenozy, są zachęcające i uzasadniają przeprowadzenie większego wieloośrodkowego badania z podwójnie ślepą próbą, randomizowanego badania. --- Chociaż dyskutuje się, czy przewlekła mózgowo-rdzeniowa niewydolność żylna (CCSVI) (CCSVI) odgrywa rolę w rozwoju stwardnienia rozsianego (MS), wielu pacjentów poddaje się leczeniu wewnątrznaczyniowemu (ET) CCSVI. We Włoszech trwa badanie mające na celu ocenić kliniczne wyniki ET. Poważne zdarzenia niepożądane (AE) wystąpiły u 15/462 pacjentów w zmiennym odstępie czasu po ET: zakrzepica szyjna u siedmiu pacjentów, wodogłowie czterokomorowe, udar, napadowe migotanie przedsionków, stan padaczkowy napadowe migotanie przedsionków, stan padaczkowy, zachłystowe zapalenie płuc, nadciśnienie z tachykardią lub krwawienie. tachykardią lub krwawienie z odleżyny w pozostałych siedmiu przypadkach. Jeden pacjent zmarł z powodu zawału mięśnia sercowego 10 tygodni po ET. Ryzyko poważnych zdarzeń niepożądanych związanych z ET w przypadku CCSVI należy dokładnie rozważyć. --- Kanadyjskie Instytuty Badań nad Zdrowiem i Kanadyjskie Towarzystwo Stwardnienia Rozsianego (MS) Society of Canada zwołały niedawno panel zaproszeniowy w celu rozważenia dowody naukowe łączące przewlekłą mózgowo-rdzeniową niewydolność żylną (CCSVI) i stwardnieniem rozsianym. Panel poparł badania mające na celu ustalenie, czy CCSVI powoduje stwardnienie rozsiane, ale że obecnie istnieje tak wiele niepewności co do związku między CCSVI a stwardnieniem rozsianym. CCSVI i stwardnieniem rozsianym, że badanie kliniczne nie jest obecnie wskazane. Niniejszy komentarz argumentuje, że decyzja o tym, czy badanie kliniczne jest uzasadnione musi być oparta na danych naukowych, ale powinna być rozpatrywana z szerszej perspektywy społecznej. perspektywy społecznej. Sugerujemy, że członkowie społeczeństwa powinni być bardziej aktywnie zaangażowani w naukowo uzasadnione, ale istotne dla pacjentów i nacechowane emocjonalnie kwestie kwestie rozważane przez organizacje finansujące badania zdrowotne. --- CELE: Celem niniejszego raportu jest ocena bezpieczeństwa wewnątrznaczyniowego leczenia przewlekłej niewydolności żył mózgowo-rdzeniowych (CCSVI). leczenia przewlekłej mózgowo-rdzeniowej niewydolności żylnej (CCSVI). Chociaż angioplastyka balonowa i stentowanie wydają się być bezpiecznymi procedurami, obecnie nie ma danych dotyczących leczenia dużej grupy pacjentów z tą patologią naczyniową. naczyniową. METODY: Łącznie wykonano 564 zabiegi wewnątrznaczyniowe (angioplastyka balonowa lub, jeśli ta procedura się nie powiodła, stentowanie). stentowania) wykonano podczas 344 interwencji u 331 pacjentów z CCSVI pacjentów z towarzyszącym stwardnieniem rozsianym. WYNIKI: Samą angioplastykę balonową wykonano w 192 przypadkach (55,8%), natomiast stentowanie co najmniej jednej żyły było wymagane w pozostałych 152 przypadkach (44,2%). (44.2%). Nie wystąpiły żadne poważne powikłania (poważne krwawienie, zakrzepica żylna, migracja stentu lub uszkodzenie nerwów) związanych z zabiegiem, z wyjątkiem zakrzepowego zamknięcia stentu w dwóch przypadkach (1,2% zabiegów stentowania) i chirurgicznego otwarcia żyły udowej w celu usunięcia balonu angioplastycznego w jednym przypadku (0,3% zabiegów). Drobne powikłania obejmowały sporadyczne problemy techniczne problemy techniczne (2,4% zabiegów): trudności z usunięciem balonu angioplastycznego lub problemy z prawidłowym umieszczeniem stentu oraz inne zdarzenia medyczne (2,1% zabiegów): miejscowe krwawienie z pachwiny, niewielkie krwawienie z przewodu pokarmowego lub arytmia serca. arytmia serca. WNIOSKI: Zabiegi okazały się bezpieczne i dobrze tolerowane przez pacjentów, niezależnie od pacjentów, niezależnie od rzeczywistego wpływu zabiegów wewnątrznaczyniowych na patologii żylnej na przebieg kliniczny stwardnienia rozsianego, co uzasadnia długoterminową obserwację. długoterminową obserwację. --- Szlak piramidowy jest często uszkadzany na wczesnym etapie stwardnienia rozsianego (SM) a upośledzona sprawność ruchowa jest główną przyczyną niepełnosprawności. Funkcję dróg piramidowych można ocenić za pomocą przezczaszkowej stymulacji magnetycznej (TMS). TMS wspiera diagnozę stwardnienia rozsianego, wykrywając zajęcie dróg korowo-rdzeniowych i monitorowanie jego przebiegu z lub bez leczenia. Nigdy nie zbadano czy istnieje jakikolwiek związek między wynikami TMS a minimalnie inwazyjnym leczeniem inwazyjnym leczeniem wielu ciężkich zwężeń zewnątrzczaszkowych, wpływających na główne segmenty żyły głównej mózgu u pacjentów ze stwardnieniem rozsianym. Przedstawiamy kliniczne i przezczaszkowej stymulacji magnetycznej pacjenta podczas nawrotu w nawracająco-remitującym stwardnieniu rozsianym. nawracająco-remitującego stwardnienia rozsianego. Pacjentka przeszła przezskórną angioplastykę balonową związanej z przewlekłą mózgowo-rdzeniową niewydolnością żylną (CCSVI), spowodowaną błoniastą błoniastej niedrożności proksymalnej żyły odpiszczelowej z ciężkim zwężeniem lewej żyły szyjnej wewnętrznej. żyły szyjnej wewnętrznej. Leczenie związanej z tym CCSVI spowodowało równoległą poprawę zarówno parametrów klinicznych, jak i neurofizjologicznych, co pozwoliło nam uniknąć uniknąć terapii wysokimi dawkami sterydów. Związek między przebiegiem klinicznym i i neurofizjologicznym z jednej strony, a korektą hemodynamiczną związanego z CCSVI CCSVI z drugiej strony, wymaga dalszej eksploracji na większej liczbie pacjentów. pacjentów. Wpływ CCSVI na różne parametry neurofizjologiczne nie został w pełni oszacowany. nie został w pełni oszacowany, ale intrygujący przypadek tutaj opisany sugeruje że może on być większy niż wcześniej zakładano. Wykazanie modyfikacji modyfikacji funkcji mózgowo-żylnej zarówno z objawami klinicznymi, jak i poprzez TMS sugeruje, że utrudniony mózgowy powrót żylny może przyczyniać się do kliniczny przebieg stwardnienia rozsianego. --- Przeprowadzono otwarte badanie mające na celu przedstawienie długoterminowych wyników klinicznych leczenia wewnątrznaczyniowego przewlekłej mózgowo-rdzeniowej niewydolności żylnej (CCSVI) u pacjentów ze stwardnieniem rozsianym (SM). Dwudziestu dziewięciu pacjentów z klinicznie klinicznie nawracająco-remisyjnym stwardnieniem rozsianym przeszło przezskórną angioplastykę wewnątrznaczyniową z powodu CCSVI, poza nawrotem klinicznym. Wszyscy pacjenci byli regularnie obserwowani przez co najmniej dwa lata przed pierwszym zabiegiem wewnątrznaczyniowym i przez co najmniej przez co najmniej dwa lata po zabiegu (średni okres obserwacji po zabiegu wynosił 30,6±6,1 miesiąca). Zastosowano zastosowano następujące miary wyników klinicznych: roczny wskaźnik nawrotów i Expanded niepełnosprawności (EDSS). Wszyscy pacjenci byli intensywnie obserwowani (średnio 6 godzin) w dniu leczenia wewnątrznaczyniowego w celu monitorowania możliwych powikłań powikłań (krwawienie, wstrząs, zawał serca, zgon). Porównaliśmy roczny nawrotów przed i po leczeniu (w ciągu dwóch lat przed i dwóch lat po pierwszym leczeniu wewnątrznaczyniowym). po pierwszym leczeniu wewnątrznaczyniowym) oraz wynik EDSS zarejestrowany dwa lata przed i dwa lata po leczeniu. dwa lata przed i dwa lata po leczeniu. Ogółem u 29 pacjentów wykonano 44 przeprowadzono u 29 pacjentów, bez powikłań. Trzynastu z pacjentów (45%) przeszło więcej niż jedną sesję leczenia z powodu ponownego zwężenia żylnego: 11 i dwóch pacjentów przeszło odpowiednio dwa i trzy zabiegi wewnątrznaczyniowe. i trzy zabiegi wewnątrznaczyniowe. Roczny wskaźnik nawrotów stwardnienia rozsianego był znacznie niższy po zabiegu (0,45±0,62 vs 0,76±0,99; p=0,021), chociaż wzrósł u czterech pacjentów. pacjentów. Wynik EDSS dwa lata po leczeniu był znacząco niższy w porównaniu do wyniku EDSS zarejestrowanego podczas badania dwa lata przed przed leczeniem (1,98±0,92 vs 2,27±0,93; p=0,037), choć był wyższy u czterech pacjentów. pacjentów. Leczenie wewnątrznaczyniowe współistniejącego CCSVI wydaje się być bezpieczne i powtarzalne. powtarzalne i może zmniejszyć roczną częstość nawrotów i skumulowaną niepełnosprawność u pacjentów pacjentów z rzutowo-remisyjną postacią stwardnienia rozsianego. Potrzebne są randomizowane, kontrolowane badania w celu dalszej oceny efektów klinicznych leczenia wewnątrznaczyniowego CCSVI w stwardnieniu rozsianym. --- CEL: W niniejszym badaniu zaproponowano prospektywną ocenę bezpieczeństwa i klinicznych zmiany w ambulatoryjnym leczeniu wewnątrznaczyniowym u pacjentów ze stwardnieniem rozsianym (MS) i przewlekłą mózgowo-rdzeniową niewydolnością żylną (CCSVI). MATERIAŁY I METODY: Dwustu pięćdziesięciu dziewięciu pacjentów ze stwardnieniem rozsianym poddano obserwacji ze Skalą Wpływu Stwardnienia Rozsianego (MSIS-29) przed i przez 1 i 6 miesięcy po leczeniu zewnątrzczaszkowych zwężeń żyły szyjnej wewnętrznej i żyły azygos i okluzji przy użyciu angioplastyki żylnej, a także umieszczenia stentu u 2,5% pacjentów. pacjentów. Przed leczeniem pacjenci byli badani za pomocą rezonansu magnetycznego (MR) i kwantyfikacji przepływu. WYNIKI: Stwierdziliśmy statystycznie istotną poprawę w wynikach MSIS-29 (P < .01) zarówno po 1, jak i 6 miesiącach. Po 1 i 6 miesiącach, odpowiednio 67,9% i 53,6% było odpowiednio w skali fizycznej, a 53,0% i 44,4% w skali psychologicznej. w skali psychologicznej. Kobiety wykazały większą poprawę niż niż mężczyźni w skali fizycznej po 6 miesiącach (P = .01). Pacjenci z pierwotnie pierwotnie postępującym stwardnieniem rozsianym (PPMS) wykazywali mniejszą poprawę niż pacjenci z z nawracająco-remisyjnym SM (RRMS) w skali psychologicznej po 1 miesiącu, oraz Leczenie żylaków większej liczby miejsc żylnych w porównaniu z mniejszą liczbą miejsc żylnych wykazało większą poprawę w skali fizycznej po 1 i 6 miesiącach. Piętnastu pacjentów (6,3%) zgłosiło nawrót objawów po uzyskaniu poprawy klinicznej i zostało poddanych ponownemu leczeniu. ponownie. Wystąpiło jedno poważne zdarzenie niepożądane, zakrzepica żył głębokich w miejscu wprowadzenia cewnika. zakrzepica żył głębokich w miejscu wprowadzenia cewnika, która ustąpiła po leczeniu. WNIOSKI: Wewnątrznaczyniowe leczenie CCSVI u pacjentów ze stwardnieniem rozsianym wydaje się być bezpieczną procedurą skutkującą znaczną poprawą kliniczną. --- CEL: Przewlekła mózgowo-rdzeniowa niewydolność żylna (CCSVI) charakteryzuje się przez połączone zwężenia głównych szlaków zewnątrzczaszkowego drenażu żylnego, w tym żył szyjnych wewnętrznych (IJVs) i żyły lędźwiowej (AZY), z rozwój kręgów pobocznych i niewystarczający drenaż wykazany przez zwiększony średni czas przejścia w mózgowych badaniach perfuzji rezonansu magnetycznego (MR). CCSVI jest silnie związany ze stwardnieniem rozsianym (MS). W niniejszym badaniu oceniano bezpieczeństwo leczenia wewnątrznaczyniowego CCSVI i jego wpływ na wyniki kliniczne stwardnienia rozsianego. kliniczny stwardnienia rozsianego. METODY: Sześćdziesięciu pięciu kolejnych pacjentów z CCSVI, podzielonych według przebiegu klinicznego MS na 35 z nawracająco-remitującym (RR), 20 z wtórnie postępującym (SP) i 10 z pierwotnie postępującym (SP) i 10 z pierwotnie postępującym (PP) stwardnieniem rozsianym, poddano przezskórnej przezskórną angioplastykę (PTA). Średni okres obserwacji wynosił 18 miesięcy. Naczyniowe wyniki naczyniowych były powikłania pooperacyjne, ciśnienie żylne i wskaźnik drożności. Wyniki neurologiczne obejmowały ocenę funkcji poznawczych i motorycznych, wskaźnik nawrotów nawrotów stwardnienia rozsianego, częstość występowania aktywnych zmian stwardnienia rozsianego ze wzmocnieniem gadolinowym w MR (Gad+), oraz kwestionariusz jakości życia (QOL) w stwardnieniu rozsianym. WYNIKI: Ambulatoryjne leczenie wewnątrznaczyniowe CCSVI było wykonalne, z niewielkim odsetkiem powikłań. i znikomym odsetkiem powikłań. Pooperacyjne ciśnienie żylne było znacząco niższe w IJVs i AZY (P < .001). Ryzyko restenozy było wyższe w przypadku IJV w porównaniu z AZY (wskaźnik drożności: IJV, 53%; AZY, 96%; iloraz szans 16; 95% przedział ufności, 3,5-72,5; P < .0001). Leczenie wewnątrznaczyniowe CCSVI znacząco poprawiło kliniczne wyniki leczenia stwardnienia rozsianego, szczególnie w grupie RR: wskaźnik pacjentów wolnych od nawrotów zmienił się z 27% do 50% po operacji po operacji (P < .001) i zmian MR Gad+ z 50% do 12% (P < .0001). Kompozyt funkcjonalny stwardnienia rozsianego po 1 roku uległ znacznej poprawie u pacjentów RR (P < .008), ale nie w PP lub SP. Fizyczna QOL poprawiła się znacząco u pacjentów RR (P < .01) i PP (P < .03), z pozytywnym trendem w SP (P < .08). Psychiczna QOL wykazała znaczącą poprawę u RR (P < .003) i PP (P < .01), ale nie w SP. WNIOSKI: PTA zwężeń żylnych u pacjentów z CCSVI jest bezpieczne, a szczególnie u pacjentów z RR, przebieg kliniczny miał pozytywny wpływ na parametry kliniczne i QOL związanego stwardnienia rozsianego w porównaniu z oceną przedoperacyjną. ocena. Wskaźniki restenozy są podwyższone w IJV, ale bardzo obiecujące w AZY. AZY, co sugeruje potrzebę poprawy technik wewnątrznaczyniowych w tych pierwszych. Wyniki Wyniki tego badania pilotażowego uzasadniają przeprowadzenie kolejnego randomizowanego badania kontrolnego. --- Stwardnienie rozsiane (SM) jest przewlekłą chorobą ośrodkowego układu nerwowego o nie do końca poznanej patogenezie. jeszcze nie do końca poznaną patogenezą. Ostatnio pojawiła się tak zwana "teoria przewlekłej mózgowo-rdzeniowej przewlekła mózgowo-rdzeniowa niewydolność żylna (CCSVI)", wspierająca koncepcję upośledzenia drenażu żył mózgowo-rdzeniowych jako koncepcję upośledzenia drenażu żył mózgowo-rdzeniowych jako przyczyny stwardnienia rozsianego. Od czasu pierwszej publikacji na ten temat, w której stwierdzono 100% swoistość i specyficzności i czułości dla diagnozy stwardnienia rozsianego, teoria CCSVI wygenerowała naukową i medialną debatę z wielką nadzieją na cud w postaci nowego możliwego wewnątrznaczyniowego leczenia stwardnienia rozsianego ("procedura uwalniania"). Krytycznie krytycznie podsumowujemy dostępne dowody dotyczące CCSVI, omawiając niespójne i niekompletne replikację oryginalnych wyników przez różne grupy, ograniczenia metodologiczne i potencjalne implikacje terapeutyczne. ograniczenia metodologiczne i potencjalne implikacje terapeutyczne. Doszliśmy do wniosku, że dostępne dane są niewystarczające, aby ostatecznie ustalić wyraźny związek między stwardnieniem rozsianym a CCSVI i nie potwierdzają roli CCSVI jako głównej przyczyny stwardnienia rozsianego. stwardnienia rozsianego. Dopóki wiarygodne dowody naukowe nie potwierdzą pierwotnych wyników, wszelkie proponowane inwazyjne metody leczenia CCSVI powinny być odradzane. --- CEL: Ocena bezpieczeństwa ambulatoryjnego leczenia wewnątrznaczyniowego u pacjentów ze stwardnieniem rozsianym (SM) i przewlekłą mózgowo-rdzeniową niewydolnością żylną (CCSVI). MATERIAŁY I METODY: Przeprowadzono retrospektywną analizę w celu oceny powikłań występujących w ciągu 30 dni od wewnątrznaczyniowego leczenia CCSVI. Badana populacja obejmowała 240 pacjentów; w ciągu 8 miesięcy wykonano 257 zabiegów. miesięcy. Wskazaniem do leczenia u wszystkich pacjentów było objawowe stwardnienie rozsiane. Spośród zabiegów 49,0% (126 z 257) wykonano w szpitalu, a 51,0% (131 z 257) wykonano w gabinecie. 257) wykonano w gabinecie. Procedury pierwotne stanowiły 93,0% (239 z 257) zabiegów, a powtórne interwencje stanowiły 7% (18 z 257). W przypadku pacjentów leczonych pierwotnie, u 87% (208 z 239) wykonano angioplastykę, a u 11% (26 z 239) założono stent. 239) miało założony stent; 5 pacjentów nie było leczonych. Wśród pacjentów z restenozą u 50% (9 z 18) wykonano angioplastykę, a u 50% (9 z 18) założono stent. stent. WYNIKI: Po zabiegu wszyscy pacjenci z wyjątkiem trzech zostali wypisani w ciągu 3 godzin. godzin. Ból głowy po zabiegu odnotowano u 8,2% (21 z 257) pacjentów. pacjentów; ból głowy utrzymywał się > 30 dni u 1 pacjenta. Ból szyi zgłoszono u 15,6% (40 z 257); 52,5% (21 z 40) tych pacjentów zostało poddanych zabiegowi wszczepienia stentu. U trzech pacjentów wystąpiła zakrzepica żylna wymagająca ponownego leczenia w ciągu 30 dni. dni. U trzech pacjentów zaobserwowano utrzymujące się wewnątrzzabiegowe zaburzenia rytmu serca. dwóch wymagało hospitalizacji. Jeden z tych pacjentów, który był leczony z powodu zakrzepicy w stencie z powodu zakrzepicy w stencie, był hospitalizowany z powodu kardiomiopatii stresowej. kardiomiopatii wywołanej stresem. WNIOSKI: Leczenie wewnątrznaczyniowe CCSVI jest bezpieczną procedurą; istnieje 1,6% ryzyko poważnych powikłań. 1,6% ryzyko poważnych powikłań. Monitorowanie serca jest niezbędne do wykrycia arytmii wewnątrzzabiegowych. Ultrasonografia po zabiegu jest zalecana aby potwierdzić drożność żył i zidentyfikować pacjentów z ostrą zakrzepicą żylną. zakrzepica żylna. --- CEL: Zbadanie charakterystyki obliczonych na podstawie kontrastu fazowego cine przepływ płynu mózgowo-rdzeniowego (CSF) i pomiary prędkości u pacjentów z nawracająco-remitującym (RR) stwardnieniem rozsianym (MS) otrzymującym standardowe leczenie leczenie, u których zdiagnozowano przewlekłą mózgowo-rdzeniową niewydolność żylną (CCSVI) i poddanych przezskórnej angioplastyce transluminalnej (PTA). MATERIAŁY I METODY: To kontrolowane przypadkami badanie rezonansu magnetycznego (MR) rezonansu magnetycznego (MR) obejmowało 15 pacjentów z RR MS, u których stwierdzono istotne zwężenia (≥50% redukcja światła w wenografii cewnikowej) w żyłach azygous lub żyłach szyjnych wewnętrznych. Ośmiu pacjentów poddano PTA oprócz terapię medyczną bezpośrednio po ocenie wyjściowej (grupa przypadków) i siedmiu miało opóźnione PTA po 6 miesiącach samej terapii medycznej (grupa kontrolna). Pomiary przepływu i prędkości płynu mózgowo-rdzeniowego zostały określone ilościowo w 32 fazach cyklu serca za pomocą półautomatycznej metody. Wyniki porównano między grupami na na początku badania oraz po 6 i 12 miesiącach badania za pomocą analizy modelu mieszanych efektów. WYNIKI: Na początku badania nie wykryto znaczących różnic w przepływie płynu mózgowo-rdzeniowego lub prędkości. między grupami. W 6. miesiącu nastąpiła znacząca poprawa (P<.001) i prędkości (P = .013) w grupie natychmiastowej w porównaniu z grupą opóźnioną. w porównaniu z grupą opóźnioną i utrzymywały się do miesiąca 12 (odpowiednio P = .001 i P = .021), odpowiednio). Wewnątrzgrupowe porównania przepływu od wartości wyjściowej do obserwacji wykazały znaczący wzrost w grupie natychmiastowej (P = .033), ale spadek w grupie opóźnionej (P = .021). w grupie opóźnionej (P = .024). Zmieniony przepływ płynu mózgowo-rdzeniowego i pomiary prędkości były związane z pogorszeniem wyników klinicznych i MR w grupie opóźnionej. WNIOSKI: PTA u pacjentów ze stwardnieniem rozsianym z CCSVI zwiększyło przepływ płynu mózgowo-rdzeniowego i zmniejszyło prędkość płynu mózgowo-rdzeniowego. CSF, które wskazują na poprawę drenażu miąższu żylnego. --- Przewlekły stan upośledzonego odpływu żylnego z ośrodkowego układu nerwowego, określany jako przewlekła mózgowo-rdzeniowa niewydolność żylna (CCSVI), jest uważany za zjawisko patologiczne patologicznym zjawiskiem obserwowanym wyłącznie w stwardnieniu rozsianym (SM). To ożywiło debatę ożywiło debatę na temat przyczyn stwardnienia rozsianego i wzbudziło ogromne zainteresowanie społeczności pacjentów i naukowców. pacjentów i społeczności naukowych. Potencjalna zmiana w paradygmacie leczenia stwardnienia rozsianego obejmująca wewnątrznaczyniową angioplastykę balonową lub umieszczenie stentu żylnego. zaproponowano, a także przeprowadzono w małych seriach pacjentów. W niektórych przypadkach mogło skutkować poważnymi obrażeniami. W niniejszym punkcie widzenia omawiamy ostatnie badania, które doprowadziły do opisania CCSVI, jak również niedociągnięcia koncepcyjne i techniczne, które podważają potencjalny związek tego zjawiska ze stwardnieniem rozsianym. tego zjawiska ze stwardnieniem rozsianym. Potrzeba przeprowadzenia starannie zaprojektowanych i i rygorystycznie kontrolowanych badań w celu zbadania CCVSI została uznana przez organy naukowe zaangażowane w badania nad stwardnieniem rozsianym. Kilka przedsięwzięć naukowych badających obecność CCSVI w stwardnieniu rozsianym. Obecnie inwazyjne i potencjalnie niebezpieczne i potencjalnie niebezpieczne procedury wewnątrznaczyniowe jako terapia dla pacjentów ze stwardnieniem rozsianym należy odradzać, dopóki takie badania nie zostaną ukończone, przeanalizowane i przedyskutowane na arenie naukowej. przeanalizowane i przedyskutowane na arenie naukowej. --- CEL: Ocena bezpieczeństwa wewnątrznaczyniowego leczenia przewlekłej niewydolności naczyń mózgowych (CCSVI) u pacjentów ze stwardnieniem rozsianym (SM). niewydolności naczyń mózgowych (CCSVI) u pacjentów ze stwardnieniem rozsianym (SM). METODY: W okresie 1 roku 461 pacjentów ze stwardnieniem rozsianym (261 kobiet; średni wiek 45,4 lat, zakres 21-79) z CCSVI poddano wewnątrznaczyniowemu leczeniu 1012 zmian żylnych podczas 495 zabiegów [34 (6,9%) reinterwencji]. Podczas gdy angioplastyka balonowa była preferowano angioplastykę balonową, u 76 pacjentów wszczepiono 98 stentów z powodu ponownego zwężenia, restenozy lub nieoptymalnego poszerzenia. Procedury analizowano pod kątem występowania poważnych zdarzeń niepożądanych (zgon, poważne krwawienie lub kliniczne pogorszenie stanu stwardnienia rozsianego), powikłań w miejscu dostępu, powikłań związanych z zabiegiem oraz zmiennych zmiennych związanych z bezpieczeństwem (fluoroskopia i czas podawania kontrastu). Wskaźniki powikłań powikłań porównano z opublikowanymi danymi dotyczącymi podobnych metod wewnątrznaczyniowych. WYNIKI: Nie odnotowano zgonów, poważnych krwawień ani pogorszenia stanu klinicznego stwardnienia rozsianego. stwardnienia rozsianego. Powikłania w miejscu dostępu obejmowały ograniczony krwiak pachwiny (5, 1,0%); Nie wystąpiły przetoki tętniczo-żylne ani zakażenia w miejscu wkłucia. Powikłania ogólnoustrojowe powikłania ogólnoustrojowe obejmowały jedynie rzadkie zaburzenia rytmu serca (6, 1,2%). Powikłania związane z zabiegiem obejmowały pęknięcie żyły (2, 0,4%), rozwarstwienie żyły (15, 3,0%), ostrą zakrzepicę in-stent/in-segment (8, 1,6%) i ostre odrzuty (1. 0,2%), 0,2%); nie stwierdzono migracji stentu, złamania ani dystalnej embolizacji. Średni czas czas fluoroskopii wynosił 22,7 minuty, a średnia objętość kontrastu 136,3 ml. WNIOSKI: Terapia wewnątrznaczyniowa wydaje się być bezpieczną i niezawodną metodą leczenia CCSVI. leczenia CCSVI. Potrzebne są innowacje, takie jak materiały i urządzenia potrzebne, podobnie jak kontrolowane i randomizowane dane w celu ustalenia skuteczności w łagodzeniu objawów stwardnienia rozsianego. skuteczności w łagodzeniu objawów stwardnienia rozsianego. --- CEL: Przewlekła mózgowo-rdzeniowa niewydolność żylna (CCSVI) została niedawno opisana u pacjentów ze stwardnieniem rozsianym (SM). opisana u pacjentów ze stwardnieniem rozsianym (SM). Hipoteza dotycząca naczyniowej zapewnia nowe podejście w badaniu i leczeniu stwardnienia rozsianego. STWARDNIENIA ROZSIANEGO. METODY: Nasze otwarte badanie obejmowało 94 pacjentów ze stwardnieniem rozsianym, którzy spełniali kryteria ultrasonograficzne wymagane dla CCSVI. kryteria ultrasonograficzne wymagane dla CCSVI. Żyły szyjne wewnętrzne i / lub azygous żyły szyjne wewnętrzne i/lub azygous zostały poszerzone za pomocą wenografii cewnikowej. WYNIKI: U 34,8% pacjentów stwierdzono jednostronne, u 65,2% obustronne nieprawidłowości żylne. nieprawidłowości żylne, a u 2,1% nie wykazano niedrożności światła. Grupa pacjentów z wyższym wskaźnikiem niepełnosprawności miała istotnie większą liczbę zmian żylnych (P < 0,1%). zmian żylnych (P < 0,005). Znacząca poprawa niepełnosprawności klinicznej u pacjentów u pacjentów z nawrotem choroby (P < 0,001). W naszym badaniu nie stosowano stentów. stentów. Ponowne zwężenie wystąpiło u 21,7% pacjentów. WNIOSKI: Liczba zwężeń żylnych jest większa u bardziej niepełnosprawnych pacjentów. Zaobserwowano istotną poprawę w zakresie niepełnosprawności klinicznej w grupie pacjentów z nawracającym zaobserwowano znaczną poprawę niepełnosprawności klinicznej. --- Chociaż nadal dyskutuje się, czy przewlekła mózgowo-rdzeniowa niewydolność żylna (CCSVI) (CCSVI) odgrywa rolę w rozwoju stwardnienia rozsianego (MS), wielu pacjentów przeszło leczenie wewnątrznaczyniowe (ET) CCSVI. Celem badania jest ocena wyników i bezpieczeństwa ET u włoskich pacjentów ze stwardnieniem rozsianym. Włoskie ośrodki MS które są częścią Italian MS Study Group zostały zaproszone do udziału w tym retrospektywnym badaniu. tego retrospektywnego badania. Ustrukturyzowany kwestionariusz został wykorzystany do zebrania szczegółowych danych klinicznych przed i po ET. Dane od 462 pacjentów zostały w 33 ośrodkach. ET polegała na rozszerzeniu balonem (93% przypadków) lub zastosowaniu stentu. zastosowanie stentu. Średni czas obserwacji po ET wynosił 31 tygodni. Średni EDSS pozostał niezmieniony po ET (5,2 vs. 4,9), 144 nawroty wystąpiły w 98/462 przypadkach (21%), głównie u pacjentów z RR-MS. Piętnaście poważnych zdarzeń niepożądanych odnotowano w 3,2% przypadków. Biorąc pod uwagę ryzyko poważnych zdarzeń niepożądanych i brak obiektywnych korzystnych efektów, nasze wyniki potwierdzają, że obecnie ET nie powinna być być zalecana pacjentom z SM. --- Niedawno pojawiły się doniesienia sugerujące, że stwardnienie rozsiane (SM) może być spowodowane z nieprawidłowego odpływu żylnego z ośrodkowego układu nerwowego, określanego jako przewlekła mózgowo-rdzeniowa niewydolność żylna (CCSVI). mózgowo-rdzeniową niewydolnością żylną (CCSVI). Doniesienia te wzbudziły duże zainteresowanie i kontrowersje związane z perspektywą uleczalnej przyczyny tej przewlekłej, wyniszczającej choroby. wyniszczającej choroby. Niniejszy przegląd ma na celu opisanie proponowanego związku między CCSVI a stwardnieniem rozsianym, podsumowanie aktualnych danych i omówienie roli i potrzebę przeprowadzenia rygorystycznych randomizowanych badań klinicznych w celu oceny tego związku i leczenia. ocenić ten związek i leczenie.
|
Jak brzmi nazwa leczenia CCSVI (przewlekłej mózgowo-rdzeniowej niewydolności żylnej) w stwardnieniu rozsianym.
|
Tak zwana "terapia LIberation" jest w rzeczywistości leczeniem wewnątrznaczyniowym i składa się z PTA (przezskórnej angioplastyki przezskórnej), która polega na rozszerzeniu żył szyjnych wewnętrznych i/lub azygous za pomocą cewnika wenograficznego. Umieszczenie stentu jest opcjonalne, ale zostało zdecydowanie odradzone jako niebezpieczne.
|
1,639
|
Projektowanie i ocena terapii zespołów niedokrwistości sierpowatokrwinkowej i talasemii beta opiera się na naszym zrozumieniu akumulacji hemoglobiny podczas ludzkiej erytropoezy. erytropoezy. Tutaj przedstawiamy bezpośrednie pomiary składu hemoglobiny i RNA (mRNA) w hodowanych komórkach CD34(+) i korelujemy te pomiary z badaniami pomiary z badaniami świeżo uzyskanych próbek szpiku kostnego. Poziomy hemoglobiny w różnicujących się komórkach porównano również z cechami morfologicznymi, immunofenotypowymi i oceną cyklu komórkowego. Populacja dużych preproerytroblastów została po raz pierwszy zidentyfikowana w ciągu 24 godzin i stała się dominującą populacją do dnia 5. populacja do dnia 5. Przejście od proerytroblastów do bazofilnych normoblastów nastąpiło później, od 7 do 9 dnia i korelowało ze szczytem 74,1% +/- 3,9% komórek. +/- 3,9% komórek w fazie S cyklu komórkowego. Ortochromatyczne normoblasty były dominującym i ostatecznym typem komórek do dnia 13. Wysokosprawna chromatografia cieczowa wysokosprawnej chromatografii cieczowej ilościowego oznaczania hemoglobiny płodowej (HbF) i dorosłej (HbA) oraz ilościowe oznaczenie mRNA globiny w reakcji łańcuchowej polimerazy w czasie rzeczywistym wykazało skoordynowany wzrost akumulacji zarówno białek, jak i mRNA wśród tych populacji populacjach na różnych etapach rozwoju. Analizy ilościowe na świeżo posortowanych populacjach szpiku kostnego szpiku kostnego wykazały podobny wzorzec wzrostu z beta-globiną i HbA jako dominującymi gatunkami zarówno na wczesnych, jak i późnych etapach różnicowania. My nie znaleźliśmy dowodów na dominujące populacje HbF lub przełączanie podczas różnicowania w dorosłych komórkach. Zamiast tego, gwałtowny wzrost zarówno HbF (heterokomórkowej) i HbA (pancelularnej), co zbiegło się w czasie z wierzchołkiem cyklu komórkowego i proerythroblast-basophilic normoblast przejście. Na podstawie tych pomiarów doszliśmy do wniosku, że zawartość HbF i HbA są regulowane szybkością proliferacji podczas erytropoezy dorosłych. --- Hemoglobina płodowa (HbF), dominująca hemoglobina u płodu, jest mieszaniną dwóch gatunków molekularnych (alfa(2(G)gamma(2) i alfa(2(A)gamma(2)). dwóch gatunków molekularnych (alfa(2)(G)gamma(2) i alfa(2)(A)gamma(2)), które różnią się tylko w pozycji 136, odzwierciedlając produkty tylko w pozycji 136, odzwierciedlając produkty dwóch nieallelicznych genów gamma-globiny gamma-globiny. W momencie narodzin HbF stanowi około 70% całkowitej Hb. Stosunek (G)gamma:(A)gamma globiny w HbF normalnego noworodka wynosi 70:30, podczas gdy w śladowych ilościach HbF, które występują u dorosłych, odwraca się do 40:60 z powodu zamiany genu gamma na beta-globinę. Zmiany tych proporcji są wskazują na defekt molekularny na poziomie syntezy HbF. Jakościowe hemoglobinopatie spowodowane wariantami strukturalnymi łańcuchów (G)gamma i (A)gamma oraz ilościowe hemoglobinopatie wpływające na syntezę HbF, takie jak talasemie gamma, duplikacje, triplikacje, a nawet sekstuplikacje genów gamma-globiny. gamma-globiny, które mogą być wykrywane w lizatach krwi noworodków. opisano. Ponadto opisano kilka stanów patologicznych i niepatologicznych wpływających na klaster genów beta-globiny, takich jak beta-talasemia, choroba sierpowata choroba, deltabeta-talasemia i dziedziczna trwałość zespołów HbF, charakteryzują się ciągłą syntezą gamma-globiny. charakteryzują się ciągłą syntezą łańcuchów gamma-globiny w dorosłym życiu. życiu. Badania tych naturalnych mutantów związanych ze zwiększoną syntezą HbF w dorosłym życiu zapewniły znaczny wgląd w zrozumienie kontroli ekspresji genów globiny i przełączania Hb. --- Pacjenci, u których uzyskano przeszczep szpiku kostnego komórek progenitorowych pochodzących z krwi pępowinowej stanowiły okazję do zbadania ekspresji płodowej Hb przez noworodkowe progenitory hematopoetyczne progenitorów hematopoetycznych w organizmie postneonatalnym. Komórki krwi pępowinowej od histokompatybilnego rodzeństwa zostały z powodzeniem przeszczepione dwojgu dzieciom z zespołem niedokrwistości zespołem niedokrwistości Fanconiego. Jeden z dawców przeszczepu miał heterokomórkowy dziedziczne utrzymywanie się płodowej Hb, najwyraźniej z powodu triplikacji genu gamma-globiny. drugi dawca był hematologicznie normalny. Stosunek G gamma/A gamma u pacjenta, który otrzymał przeszczep od dawcy z dziedziczną Hb był znacznie podwyższony, podobnie jak w przypadku krwi pępowinowej dawcy przeszczepu. krwi pępowinowej dawcy, a stosunek ten pozostawał podwyższony w kolejnych miesiącach. U u drugiego dziecka stosunek G gamma/A gamma bezpośrednio po przeszczepie był typowy dla normalnego noworodka. typowy dla normalnego noworodka, a w ciągu następnych kilku miesięcy powrócił do wzorca dorosłego. do wzorca osoby dorosłej. Badania syntezy globiny przeprowadzone wkrótce po wszczepieniu wykazały stosunek syntezy Hb płodu do Hb dorosłego u obu pacjentów, który był typowe dla normalnych noworodków. W ciągu następnych kilku miesięcy obaj pacjenci przeszli na wzór dorosłych. Przełączanie płodowej Hb na dorosłą Hb u tych pacjentów wydawało się następować w sekwencji czasowej nieodłącznie związanej z przeszczepionymi noworodkowymi komórkami progenitorowymi komórek progenitorowych, bez zauważalnego wpływu postneonatalnych czynników środowiskowych. czynników środowiskowych. Program zmiany Hb wydaje się być nieodłączną cechą noworodkowych komórek hematopoetycznych. hematopoetycznych komórek progenitorowych noworodka. --- Utrzymywanie się hemoglobiny płodowej u wielu pacjentów z delecją typu beta i wzorce ekspresji ludzkich genów globiny u transgenicznych myszy sugerują, że przełączanie genów gamma myszy sugerują, że przełączanie genów gamma- na beta-globinę wynika przede wszystkim z rywalizacji genów gamma- i beta-globiny o interakcję z regionem kontrolnym beta-globiny (LCR). regionem kontrolnym locus (LCR). Aby zdefiniować sekwencje regulatorowe, które są niezbędne dla przewagi konkurencyjnej genu gamma na wczesnych etapach rozwoju, stabilne transgeniczne linie myszy zostały wyprodukowane z konstruktami LCR gamma-beta zawierającymi delecje 5'-brzegowego DNA gamma. Wszystkie konstrukty zawierały pełny 22 kb LCR, 4,1 kb genu beta-globiny i gen gamma-globiny z 1348, 383, 202, 130, 72 lub 52 bp sekwencji 5'-flanking. Analiza rozszerzenia primerów woreczka żółtkowego, wątroby płodu i RNA krwi z tych linii wykazała, że region między -202 i -130 ludzkiego promotora genu gamma-globiny był wymagany do tłumienia ekspresji genu beta-globiny na wczesnych etapach rozwoju. Cztery miejsca wiązania czynników transkrypcyjnych w tym regionie [GATA(p), Oct1, GATA(d) i CACCC] zostały zmutowane niezależnie w konstruktach LCR gamma-beta i wyprodukowano transgeniczne linie myszy. Tylko mutacja pola gamma CACCC spowodowała w wysokim poziomie ekspresji genu beta-globiny we wczesnych zarodkach. Wyniki te pokazują, że pole CACCC ludzkiego genu gamma-globiny odgrywa krytyczną rolę rolę w specyficzności rozwojowej ludzkiego genu beta-globiny. Dane sugerują również że czynniki wiążące gamma CACCC box pośredniczą w interakcjach LCR-gamma, które normalnie zwiększają gamma-globinę i hamują ekspresję genu beta-globiny w płodowych komórkach erytroidalnych. komórkach erytroidalnych. --- Leczenie dorosłych komórek macierzystych pochodzących z krwi transformującym czynnikiem wzrostu (TGF-beta) podczas pierwszych 3-4 dni w hodowli zwiększa proporcje i bezwzględną liczbę komórek erytroidalnych wykazujących następnie ekspresję hemoglobiny płodowej (komórki F+ komórki). Zmiana proporcji komórek F+ może być spowodowana przełączaniem globin lub selektywnego wpływu na ekspansję subpopulacji komórek macierzystych z różnymi programami ekspresji globiny. programami ekspresji globiny. Aby rozróżnić te dwa mechanizmy, porównaliśmy porównaliśmy wpływ TGF-beta na proliferację i ekspresję globiny z efektami dobrze zbadanych czynników, o których wiadomo, że zwiększają stężenie hemoglobiny płodowej (HbF) u pacjentów z sierpowatymi komórkami krwi. pacjentów z anemią sierpowatą. Hydroksymocznik w równym stopniu hamował komórki erytroidalne F+ i F- a zatem nie wpływała na proporcje F+. Aza-cytydyna i maślan sodu, znane reaktywatory ekspresji gamma-globiny, tłumiły komórki F+ i F- różnie i zwiększały proporcje komórek F+ z zależnością od leczenia czas podobny do TGF-beta. W przeciwieństwie do TGF-beta, środki te nie miały nałożony efekt stymulujący. Dane sugerują, że TGF-beta reaktywuje ekspresję gamma-globiny, w połączeniu z sekwencyjną stymulacją i supresją erytropoezy. Podobieństwa między działaniami TGF-beta i terapeutycznymi reaktywatorami hemoglobiny płodowej sprawiają, że można sobie wyobrazić, że TGF-beta może mieć potencjał do zwiększenia HbF u pacjentów z zaburzeniami hemoglobiny beta zaburzenia. --- Zbadaliśmy wpływ rapamycyny na hodowle progenitorów erytroidalnych pochodzących z krwi obwodowej z krwi obwodowej 10 pacjentów z talasemią beta, różniących się znacznie pod względem w odniesieniu do ich potencjału do produkcji hemoglobiny płodowej (HbF). W tym celu zastosowaliśmy dwufazową procedurę hodowli płynnej do hodowli progenitorów erytroidalnych progenitorów erytroidalnych, wysokosprawną chromatografię cieczową do analizy produkcji HbF i reakcję łańcuchową polimerazy z odwrotną transkrypcją do ilościowej akumulacji mRNA globiny. Wyniki wykazały że rapamycyna indukowała wzrost HbF w hodowlach pochodzących od wszystkich badanych pacjentów z beta-talasemią. badanych pacjentów z talasemią beta i wzrost ich ogólnej zawartości Hb na komórkę. Indukujący efekt rapamycyny był ograniczony do akumulacji mRNA gamma-globiny mRNA, będąc jedynie niewielkim dla beta-globiny i żadnym dla mRNA alfa-globiny. mRNA alfa-globiny. Zdolność rapamycyny do preferencyjnego zwiększania mRNA gamma-globiny i produkcji HbF w komórkach prekursorowych erytroidalnych od pacjentów z pacjentów z talasemią beta ma ogromne znaczenie, ponieważ środek ten (znany również jako sirolimus lub rapamune) jest już stosowany klinicznie jako środek zapobiegający odrzuceniu po przeszczepie nerki. Dane te sugerują, że rapamycyna gwarantuje jako potencjalny lek terapeutyczny w talasemii beta i niedokrwistości sierpowatokrwinkowej. niedokrwistości sierpowatokrwinkowej. --- Przerwanie normalnego przejścia ekspresji hemoglobiny między płodem a dorosłym powinno w znacznym stopniu złagodzić zespoły anemii sierpowatej i beta-talasemii. Osiągnięcie tego celu klinicznego wymaga solidnego zrozumienia genu gamma-globiny i wyciszania białka podczas rozwoju człowieka. W tym celu W tym celu, związane z wiekiem zmiany w fenotypach globiny krążących ludzkich komórek erytroidalnych od 5 pępowin, 99 niemowląt i 5 dorosłych dawców. Nieoczekiwanie, średnio 95% erytrocytów i retikulocytów krwi pępowinowej wyrażało HbA i gen beta-globiny dorosłych, a także HbF i geny gamma-globiny. gamma-globiny. Rozkład ekspresji genów hemoglobiny i globiny następnie zmienił się gwałtownie z powodu ekspansji komórek pozbawionych HbF lub gamma-globiny mRNA (komórki wyciszone). W dorosłych retikulocytach mniej niż 5% wyrażało mRNA mRNA gamma-globiny. Dane te są zgodne z modelem "przełączania" u ludzi który początkowo wynika w dużej mierze z koekspresji genów gamma- i beta-globiny oraz konkurencji podczas rozwoju płodowego. konkurencji podczas rozwoju płodowego. W przeciwieństwie do tego, wczesne życie postnatalne jest naznaczone szybką akumulacją komórek, które posiadają niewykrywalne mRNA gamma-globiny i HbF. mRNA i HbF. W zjawisku wyciszania pośredniczy mechanizm wymiany komórkowej. wymiany komórkowej. Ten nowy wzór wyciszania może być ważny dla rozwoju terapii wzmacniających HbF. --- Mechanizmy leżące u podstaw zamiany ludzkiego genu beta-globiny z płodu na dorosłego pozostają do ustalenia. Chociaż istnieją istotne dowody eksperymentalne sugerują, że metylacja DNA promotora jest zaangażowana w ten proces, większość danych pochodzi z badań w systemach innych niż ludzkie. Oceniliśmy ludzką gamma- i beta-globiny w pierwotnej ludzkiej wątrobie płodowej (FL) i dorosłym szpiku kostnym (ABM). komórkach erytroidalnych szpiku kostnego (ABM). Nasze wyniki pokazują, że ogólnie rzecz biorąc, metylacja promotora metylacja i ekspresja genów są odwrotnie powiązane. Jednakże, CpGs przy -162 promotora promotora gamma i -126 promotora beta są hipometylowane odpowiednio w ABM i FL, odpowiednio. Badaliśmy również metylację promotora gamma-globiny podczas różnicowania in in vitro komórek erytroidalnych. Promotory gamma są początkowo hipermetylowane w komórkach CD34(+). CpGs górnego promotora gamma stają się hipometylowane podczas fazy różnicowania preerytroidów, a następnie są remetylowane później, podczas erytropoezy. Okres hipometylacji promotora hipometylacji koreluje z przejściową ekspresją genu gamma-globiny i może wyjaśniać wcześniej zaobserwowaną produkcję hemoglobiny płodowej, która występuje podczas wczesnej erytropoezy dorosłych. Wyniki te stanowią pierwsze kompleksowe badanie zmian rozwojowych w metylacji promotorów ludzkiej gamma- i beta-globiny i potwierdzają hipotezę, że metylacja promotora odgrywa rolę w ludzkim przełączaniu genów w locus beta-globiny. --- CEL: Erytropoeza jest regulowana przez niektóre czynniki zewnętrzne i wewnętrzne, takie jak mikroRNA (miRNA). mikroRNA (miRNA). miRNA są endogennie małymi niekodującymi regulatorowymi RNA, które odgrywają istotną rolę w różnych losach komórkowych. regulacyjne RNA, które odgrywają istotną rolę w różnych losach komórkowych, krytycznych procesy; wzrost, apoptoza, metabolizm, przeżycie komórek, a zwłaszcza ich różnicowanie. różnicowaniu. Wykazano, że kilka miRNA, takich jak miR-16 i miR-451, jest skorelowanych z różnicowaniem erytroidalnym. Biorąc pod uwagę znaczenie miRNA w różnicowaniu komórkowym, celem niniejszego badania było zbadanie roli miRNA w różnicowaniu hematopoetycznych komórek macierzystych (HSC) do komórek komórek erytroidalnych przy braku czynników wzrostu i cytokin stymulujących. MATERIAŁY I METODY: Komórki macierzyste CD133+ zostały zainfekowane lentiwirusami zawierającymi sekwencję prekursorową miR-451/miR-16, różnicowanie erytroidalne było oceniano za pomocą RT-PCR dla łańcuchów hemoglobiny i antygenów powierzchniowych, również przez barwienie banzydyną. WYNIKI: Regulacja w górę miR-451, ale nie miR-16, może indukować ekspresję α, β i γ-globiny w komórkach CD133+ i γ-globinie w komórkach CD133+. w komórkach CD133+ i mają silną korelację z pojawieniem się markerów CD71 i CD235a w tych komórkach. Co więcej, regulacja miR-451 w górę zwiększa liczbę komórek dodatnich komórek banzydyny do ~ %40. WNIOSEK: Nasze wyniki dostarczają mocnych dowodów na to, że regulacja miR-451 w górę silnie indukuje różnicowanie erytroidalne i dojrzewanie komórek macierzystych CD133+. W związku z tym, metoda ta może stanowić użyteczną technikę produkcji sztucznej krwi RBC i być stosowana jako nowa strategia terapii genowej hemoglobinopatii, takich jak β-talasemie i niedokrwistość sierpowatokrwinkowa. --- Terapia genowa może okazać się niewystarczająca do osiągnięcia całkowitego odwrócenia fenotypu fenotypu β-talasemii ze względu na obecne ograniczenia w projektowaniu wektorów i schemat mieloablacyjny. Po transferze genów, wszystkie lub duża część komórek erytroidalnych komórek erytroidalnych może wyrażać suboptymalne poziomy β-globiny, osłabiając potencjał terapeutyczny leczenia. potencjał terapeutyczny leczenia. Naszym celem była ocena, czy w przypadku braku całkowitego odwrócenia fenotypu β-globiny po transferze genu, możliwe jest zastosowanie możliwe jest zastosowanie indukcji hemoglobiny płodowej w celu wyeliminowania resztkowych agregatów α-globiny i osiągnięcia normalnego poziomu hemoglobiny. Transgeniczne linie komórkowe K562 i komórki prekursorowe erytroidalne od pacjentów z β(0)39-talasemią. Terapię genową przeprowadzono za pomocą wektora lentiwirusowego T9W. Indukcję hemoglobiny płodowej hemoglobiny płodowej uzyskano stosując mitramycynę. Poziomy mRNA i hemoglobiny zostały określono za pomocą qRT-PCR i HPLC. Najpierw przeanalizowaliśmy wpływ mitramycyny na transgeniczne linie komórkowe transgeniczne linie komórkowe K562 zawierające różne kopie wektora lentiwirusowego niosącego ludzki gen β-globiny, wykazując, że ekspresja mRNA γ-globiny i produkcja HbF może być indukowana w obecności wysokiego poziomu ekspresji genu β-globiny i akumulacji HbA. i akumulacji HbA. Następnie poddaliśmy działaniu erytroidalnych komórek progenitorowych pochodzących od pacjentów z talasemią β za pomocą T9W, który wyraża ludzki gen β-globiny i mitramycynę oddzielnie lub w połączeniu. Gdy transdukcja naszym wektorem lentiwirusowym jest niewystarczająca do całkowitego wyeliminowania niesparowanych łańcuchów α-globiny, połączenie terapii transferu genu β-globiny z indukcją hemoglobiny płodowej może być bardzo skuteczne. indukcja może być bardzo skuteczna w usuwaniu nadmiaru białek α-globiny w talasemicznych komórkach progenitorowych erytroidalnych. --- Talasemia beta jest genetycznym zaburzeniem krwinek czerwonych wpływającym na łańcuch beta-globiny genu hemoglobiny dorosłych. Powoduje to nadmierną akumulację niesparowanych produktów genu łańcucha alfa, co prowadzi do skrócenia żywotności krwinek czerwonych i rozwoju ciężkiej niedokrwistości. Obecne leczenie tej choroby obejmuje regularną transfuzję krwi i uzupełniającą terapię chelatującą w celu obniżenia przeciążenie żelazem wywołane transfuzją. Czynniki przełączające hemoglobinę płodową zostały do leczenia genetycznych zaburzeń krwi, takich jak niedokrwistość sierpowatokrwinkowa i beta-talasemia. beta-talasemia, w celu zrekompensowania dysfunkcyjnej postaci łańcucha łańcucha beta-globiny w hemoglobinie dorosłych. Uzasadnieniem tego podejścia jest sparowanie nadmiaru normalnego łańcucha alfa-globiny z alternatywnym płodowym łańcuchem gamma w celu promowania przeżycia czerwonych krwinek i złagodzenia niedokrwistości. Przeprogramowanie różnicowania w nienaruszonych, dojrzałych, dorosłych białych krwinkach w odpowiedzi na opisano włączenie przeciwciała monoklonalnego CR3/43. Ta forma wstecznego rozwoju została określona jako "retrodifferentacja", z możliwością do ponownej ekspresji różnych markerów komórek macierzystych w heterogennej populacji białych krwinek. białych krwinek. Ta forma przeprogramowania lub reontogenezy do bardziej pluripotencjalnych komórek macierzystych powinna odzwierciedlać wczesną hematopoezę i ułatwić ekspresję płodowego i/lub dorosłego programu syntezy hemoglobiny lub regeneracji podczas infuzji i późniejszego ponownego różnicowania. W tym przypadku wynik infuzji autologicznych retrodifferentowanych komórek macierzystych (RSC) do 21 pacjentów z talasemią beta. W ciągu 6 miesięcy infuzja 3-godzinnych autologicznych komórek macierzystych RSC poddanych warunkom sprzyjającym hematopoezie pacjentom z beta-talasemią zmniejszyła średnie zapotrzebowanie na transfuzję krwi, zwiększyła średnią syntezę hemoglobiny płodowej i znacząco obniżyła średnie stężenie ferrytyny w surowicy. Towarzyszył temu zawsze wzrost zawsze towarzyszył wzrost średniej objętości krwinek (MCV), średniej hemoglobiny stężenia hemoglobiny w ciałku (MCH) i średniego stężenia hemoglobiny w ciałku (MCHC) u takich pacjentów. Nie odnotowano żadnych niepożądanych skutków ubocznych w odpowiedzi na infuzję autologicznego RSC. Ta nowatorska procedura kliniczna może głęboko zmodyfikować wyniszczający przebieg wielu zaburzeń genetycznych w warunkach autologicznych, tym samym torując drogę do wykorzystania pluripotencji ze zróżnicowanych komórek do przejściowej regeneracji genetycznie zdegenerowanej tkanki, takiej jak krew talasemiczna. --- W przełączaniu genów globiny mogą pośredniczyć białka wyrażane na różnych etapach rozwoju. etapach rozwoju. Ich identyfikacja może wyjaśnić mechanizmy konwersji z płodowej do dorosłej produkcji globiny i prowadzić do nowych podejść do odwracania lub opóźniania przełączania genów gamma- do beta-globiny. Aby zbadać tę komórki erytroleukemii K562 indukowano do różnicowania za pomocą 1,25, 2,5 i 5 mM maślanu sodu, a ekspresję genów badano po 24, 48 i 72 godzinach. 72 h. Różnicowanie erytroidalne zostało zweryfikowane przez barwienie benzydyną i przez pomiar aktywności transdukowanego promotora genu gamma-globiny A połączonego z genem reporterowym lucyferazy genem reporterowym lucyferazy. Wykorzystując łańcuchową reakcję polimerazy z różnicowaniem (PCR), całkowite mRNA wyekstrahowane z indukowanych komórek w każdym punkcie czasowym indukcji poddano odwrotnej transkrypcji w obecności starterów zakotwiczonych w A, G i C oraz 16 arbitralnych starterów, obliczonych w celu amplifikacji około 50% wyrażonych genów. Amplifikowane mRNA z indukowanych i nieindukowanych komórek rozdzielono w żelach w żelach poliakrylamidowych i porównano. Ponad 110 fragmentów cDNA, które wydawały się reprezentowały gatunki mRNA o podwyższonej lub obniżonej ekspresji w indukowanych komórkach K562. zidentyfikowano. Sześćdziesiąt cztery z tych fragmentów miały ponad 95% homologii do znanych sekwencji GenBank. GenBank. Sklonowano siedemnaście fragmentów o cechach czynników transkrypcyjnych. czynników transkrypcyjnych. Obejmują one gen związany z różnicowaniem-1 (drg-1), PAX 3 / czynnik transkrypcyjny głowicy widelca, HZF2, który jest palcem cynkowym związanym z Kruppel białko, trzy białka helisa-pętla-helisa (heir-1, Id3 i GOS8), alfa-NAC koaktywator transkrypcyjny, białko domeny LIM i czynnik regulujący niedotlenienie trofoblastów czynnik regulujący niedotlenienie trofoblastu. Różnicowa ekspresja wszystkich 17 fragmentów w ciągu 72 godzin została potwierdzona przez odwrotną analizę Northern dot blot, półilościową PCR przy użyciu zagnieżdżonych starterów i analizę Northern. Dojrzewanie erytroidalne w indukowanych komórkach K562 jest związane z różnicową ekspresją wielu genów. Niektóre kodują czynniki transkrypcyjne, które mogą wpływać na inicjację syntezy HbF. Prawie połowa klonów o zróżnicowanej ekspresji zawierała cDNA o niezidentyfikowanych otwartych ramek odczytu i są one przedmiotem dalszych badań. --- Choroba sierpowatokrwinkowa (SCD) i ß-talasemia stanowią najczęstsze hemoglobinopatie spowodowane odpowiednio hemoglobinopatie spowodowane odpowiednio zmianą cech strukturalnych lub niedoborem produkcji łańcucha ß cząsteczki Hb. Inne hemoglobinopatie charakteryzują się różnymi mutacjami w genach α- lub ß-globiny i są związane z niedokrwistością oraz mogą wymagać okresowych lub przewlekłych transfuzji krwi. okresowych lub przewlekłych transfuzji krwi. Dlatego też ß-talasemia, SCD i inne hemoglobinopatie hemoglobinopatie są doskonałymi kandydatami do badań genetycznych, ponieważ są zaburzeniami monogenowymi i potencjalnie można je wyleczyć poprzez wprowadzenie lub pojedynczego genu do przedziału hematopoetycznego lub pojedynczej komórki macierzystej. komórki macierzystej. Początkowe próby transferu genów w tych hemoglobinopatiach okazały się nie powiodły się ze względu na ograniczenia dostępnych wektorów transferu genów. Wraz z wektorów lentiwirusowych wiele początkowych ograniczeń zostało przezwyciężonych. Nowe podejścia skupiły się również na ukierunkowaniu na konkretną mutację w genach ß-globiny. genach ß-globiny, korygowaniu sekwencji DNA lub manipulowaniu losem translacji RNA i splicingu w celu przywrócenia ß-globiny. translacji i splicingu w celu przywrócenia syntezy łańcucha ß-globiny. Techniki te mogą potencjalnie skorygować defekt w hematopoetycznych komórkach macierzystych lub być do modyfikacji komórek macierzystych generowanych od pacjentów dotkniętych tymi zaburzeniami. zaburzeniami. W niniejszym przeglądzie omówiono strategie terapii genowej dla hemoglobinopatii, w tym wykorzystanie wektorów lentiwirusowych, generowanie indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych (iPS), celowanie w geny, splice-switching oraz kodon stop. --- Ekspresja mRNA i białka epsilon- i gamma-globiny została określona u trzech gatunków małp Starego Świata (Macaca mulatta, Macaca nemestrina i Cercopithecus aethiops). Stosując RT-PCR ze starterami dla epsilon- i i gamma-globiny, oba mRNA wykryto we wczesnych stadiach płodowych, podczas gdy w 128 dni (85% pełnego terminu), tylko gamma uległa ekspresji. Wysokosprawna chromatografia cieczowa chromatografia cieczowa została użyta do rozdzielenia i oznaczenia ilościowego, a wspomagana matrycą laserową desorpcję / jonizację spektrometrię mas zastosowano do identyfikacji polipeptydów globiny. polipeptydów globiny. Polimorfizm alfa-globiny zaobserwowano u wszystkich badanych gatunków. badanych gatunków. Podczas życia płodowego dominującą ekspresją była gamma-globina. globina typu beta. Czerwone krwinki niemowląt nadal zawierały znaczne ilości gamma-globiny. znaczną ilość gamma-globiny, która zmniejszyła się do nieistotnych poziomów w 14 tygodniu, gdy ekspresja ekspresja beta-globiny osiągnęła wartości dla dorosłych. Stosunek gamma1- do gamma2-globiny (odpowiednik Ggamma/Agamma u ludzi) wynosił około 2,5, podobny do stosunku Ggamma/Agamma obserwowanego u ludzi. Zatem ekspresja genu gamma-globiny w tych gatunkach małp Starego Świata ma trzy cechy wspólne z ludzką ekspresją ludzka ekspresja: ekspresja obu zduplikowanych genów gamma, względna przewaga ekspresji gamma1 nad gamma2 oraz opóźnienie przejścia z gamma- do beta-globiny. gamma- do beta-globiny aż do okresu okołoporodowego. Tak więc, katarrhiny wydają się mają wspólny wzorzec przełączania rozwojowego w klastrze genów beta-globiny który różni się od czasu ekspresji u prosimian lub małp Nowego Świata. małp Nowego Świata. Nasze wyniki wskazują, że małpy Starego Świata, takie jak Rhesus, może służyć jako organizm modelowy (przypominający ludzi) do eksperymentalnego badania wzorców ekspresji genów globiny w okresie embrionalnym, płodowym i postnatalnym. postnatalnych. --- Badanie przełączania hemoglobiny stanowiło główny punkt zainteresowania w hematologii ze względu na w dużej mierze ze względu na kliniczne znaczenie zamiany hemoglobiny płodowej na hemoglobinę dorosłych dla opracowania ukierunkowanych podejść w celu złagodzenia nasilenia beta-hemoglobinopatii. Ponadto proces, w którym zachodzi ta zmiana stanowi ważny paradygmat dla regulacji genów rozwojowych. W niniejszym przeglądzie przedstawiamy przegląd zarówno embrionalnego prymitywnego, jak i ostatecznego w ekspresji hemoglobiny, jak również przejście od płodu do dorosłego, które jest unikalny dla ludzi i małp Starego Świata. Omawiamy naturę tych przełączników i modele ich regulacji. Czynniki, które zostały zasugerowane do regulacji ten proces. Wraz ze wzrostem zrozumienia i odkryciem molekularnych regulatorów przełączania hemoglobiny, takich jak BCL11A, nowe ścieżki badania mogą ostatecznie doprowadzić do nowych terapeutycznych, opartych na mechanizmach podejść do reaktywacji hemoglobiny płodowej u pacjentów. --- Talasemia beta (tal) jest najczęstszą recesywną chorobą dziedziczną w populacjach śródziemnomorskich. populacjach śródziemnomorskich. Szacuje się, że częstość występowania tej choroby w populacji w populacji marokańskiej wynosi od 1,5 do 3,0%. Ciężkie formy homozygotycznej przypadki talasemii wymagają kosztownego i wymagającego technicznie leczenia (przeszczep szpiku kostnego) lub paliatywnego. terapie lecznicze (przeszczep szpiku kostnego) lub paliatywne (przewlekła transfuzja/chelatacja). Polimorfizm -158 (C-->T) genu (G)gamma-globiny (polimorfizm XmnI) jest znany z tego, że znany jest z łagodzenia ciężkości choroby ze względu na jego silny związek ze zwiększoną produkcją hemoglobiny płodowej (Hb F). Wśród wielu znanych mutacji w Maroku, sześć jest powszechnych [kodon 39 (C-->T), kodon zmiany ramki (FSC) 8 (-AA), IVS-II-745 (CG), FSC 6 (-A), -29 (A-->G) i IVS-I-1 (G-->A)]. W tym W tym badaniu zbadaliśmy, w 82 marokańskich chromosomach beta-talasemii, korelację między korelację między sześcioma powszechnymi mutacjami a polimorfizmem XmnI przy użyciu testu dokładnego dokładnego testu Fishera. Polimorfizm XmnI został podzielony na dwie kategorie (XmnI [+] i XmnI [-]), a sześć powszechnych mutacji marokańskich na dwie grupy (grupa I z FSC 8 i grupa II bez FSC 8). Przeprowadzono korelację między kategorią XmnI [+] i sześcioma powszechnymi mutacjami indywidualnie, które wykazały, że 68% chromosomów w kategorii XmnI [+] miało mutację FSC 8 (-AA). Wyniki Wyniki przedstawione tutaj pokazują, że istnieje dodatnia korelacja między polimorfizmem XmnI a mutacją FSC 8 w powiązaniu z haplotypem IV [- + - + + + - +] (p <10(-5)). Podsumowując, molekularne oznaczanie markerów genetycznych we wczesnym dzieciństwie dzieciństwie pomoże zidentyfikować kandydatów do farmakologicznego przełączania Hb F przez hydroksymocznika (HU). W populacji marokańskiej dobrą odpowiedź na leczenie HU należy podejrzewać w przypadkach z polimorfizmem -158 (C-->T) w powiązaniu z haplotypem IV i wewnętrzną strukturą genu beta-globiny 3.
|
Czy dorosłych ludzi można skłonić do produkcji hemoglobiny płodowej?
|
Hemoglobina płodowa lub hemoglobina płodowa jest głównym białkiem transportującym tlen u ludzkiego płodu w ciągu ostatnich siedmiu miesięcy rozwoju w macicy i u noworodka do około 6 miesiąca życia. Pod względem funkcjonalnym hemoglobina płodowa różni się najbardziej od hemoglobiny dorosłych tym, że jest w stanie wiązać tlen z większym powinowactwem niż forma dorosła, zapewniając rozwijającemu się płodowi lepszy dostęp do tlenu z krwiobiegu matki.
Niezwykle wysoki poziom produkcji hemoglobiny płodowej może złagodzić chorobę sierpowatą i β-talasemię. Chociaż wysiłki ukierunkowane na farmakologiczną stymulację hemoglobiny płodowej jako podejścia do leczenia tych schorzeń spotkały się z ograniczonym sukcesem, istnieje duża zmienność w indywidualnych reakcjach.
W oparciu o wyniki, dorośli ludzie mogliby być indukowani do produkcji hemoglobiny płodowej.
|
1,640
|
CEL: Dziedziczny zespół długiego QT (LQTS) jest genetycznie heterogenną chorobą charakteryzującą się wydłużonym odstępem QT. genetycznie heterogenną chorobą charakteryzującą się wydłużonym odstępem QT i zwiększonym ryzykiem arytmii komorowych i nagłej śmierci sercowej. Mutacje w podjednostce kanału KCNQ1 wywołują najczęstszą postać LQTS. KCNQ1 jest KCNQ1 jest związany z dwoma różnymi jednostkami LQTS, autosomalnym dominującym zespołem Romano-Warda (RWS) i autosomalnym recesywnym zespołem Jervella i Lange-Nielsena (JLNS), charakteryzujący się obustronną głuchotą oprócz arytmii serca. arytmii serca. W tym badaniu badamy i omawiamy dominująco-ujemną redukcję prądu I(Ks) przez mutację delecyjną KCNQ1 zidentyfikowaną w rodzinie RWS. METODY: Analiza polimorfizmu konformacji pojedynczej nici i bezpośrednie sekwencjonowanie zostały wykorzystane do badania genów LQTS pod kątem mutacji. Zmutowane kanały KCNQ1 były heterologicznie wyrażone w oocytach Xenopus, a prądy potasowe były zarejestrowano przy użyciu techniki zacisku napięciowego z dwoma mikroelektrodami. WYNIKI: Heterozygotyczna delecja trzech nukleotydów (CTT) zidentyfikowana w genie KCNQ1 spowodowała utratę pojedynczej reszty fenyloalaniny w pozycji 339 (KCNQ1-deltaF339). Pomiary elektrofizjologiczne w obecności i nieobecności regulatorowej podjednostki beta KCNE1 ujawniły, że zmutowane i dzikie formy typu N-końcowej skróconej podjednostki KCNQ1 (izoforma 2) powodowały znacznie silniejsze dominująco-ujemną redukcję prądu niż zmutowana forma pełnej długości KCNQ1 (izoforma 1). WNIOSEK: Badanie to podkreśla funkcjonalne znaczenie skróconego wariantu splicingu KCNQ1 (izoforma 2) w ustalaniu i sposobie dziedziczenia w zespole długiego QT. zespół długiego QT. W przedstawionej tutaj rodzinie RWS, cecha autosomalna-dominująca jest spowodowana wieloma dominującymi-negatywnymi efektami wywołanymi przez heteromultimeryczne kanały utworzone przez dzikie i zmutowane izoformy KCNQ1 w połączeniu z KCNE1. KCNE1. --- TŁO - Homozygotyczne lub złożone heterozygotyczne mutacje w KCNQ1 powodują zespół Jervella i Lange-Nielsena. i zespół Lange-Nielsena, rzadką, autosomalną recesywną postać zespołu długiego QT charakteryzującą się głuchotą, znacznym wydłużeniem odstępu QT i wysokim ryzykiem nagłego zgonu. śmierci. Nie jest jednak jasne, dlaczego niektóre osoby z mutacjami obu alleli KCNQ1 występują bez głuchoty. W tym badaniu staraliśmy się określić częstości występowania i genetycznych uwarunkowań tego zjawiska w dużej populacji populacji pacjentów z zespołem długiego QT. METODY I WYNIKI retrospektywna analiza wszystkich pacjentów z zespołem długiego QT ocenianych od lipca 1998 do kwietnia 2012 roku w celu zidentyfikowania osób z ≥1 mutacją KCNQ1. Spośród 249 KCNQ1 zidentyfikowanych pacjentów, 15 (6,0%) było nosicielami rzadkiej przypuszczalnej mutacji patogenną mutację na obu allelach KCNQ1. Co zaskakujące, 11 z tych pacjentów (73%) nie wykazywało głuchoty zmysłowo-nerwowej związanej z zespołem Jervella i Lange-Nielsena. Stopień wydłużenia odstępu QT i liczba przełomowych zdarzeń sercowych były podobne. przełomowych zdarzeń sercowych były podobne u pacjentów z głuchotą i bez niej. głuchotą. Co ciekawe, mutacje skracające występowały częściej u pacjentów z zespołem Jervella i Lange-Nielsena (79%) niż u pacjentów bez głuchoty (36%; P<0,001) na podstawie tego badania i tych w literaturze. WNIOSKI - W W tym badaniu dostarczamy dowodów na to, że recesywne dziedziczenie ciężkiego fenotypu zespołu fenotypu zespołu długiego QT typu 1 przy braku fenotypu słuchowego może może reprezentować bardziej powszechny wzorzec dziedziczenia zespołu długiego QT niż wcześniej przewidywano. niż wcześniej przewidywano i że przypadki te powinny być traktowane jako podgrupa zespołu długiego QT podobne do ich odpowiedników z zespołem Jervella i Lange-Nielsena. Lange-Nielsena. Co więcej, typ mutacji może służyć jako genetyczny czynnik determinujący głuchoty, ale nie ekspresji serca, u osób z ≥1 mutacją KCNQ1 na każdym allelu. --- Zespół Jervella Lange-Nielsena (JLNS) jest recesywnym zaburzeniem z wrodzoną głuchotą i zespołem długiego QT (LQTS 1). głuchotą i zespołem długiego QT (LQTS 1). Mutacje w genie kanału potasowego KVLQT1 (LQTS 1) zostały zidentyfikowane w JLNS oraz w autosomalnym dominującym LQTS. również. Przeprowadziliśmy analizę haplotypów za pomocą markerów mikrosatelitarnych w libańskiej rodzinie libańskiej rodzinie z JLNS, ale nie udało się wykryć powiązań w LQTS 1. Ponadto, stosując to podejście Ponadto, stosując to podejście, wykluczyliśmy dwa inne geny kanałów jonowych zaangażowane w autosomalne dominujące LQTS, HERG (LQTS 2) i SCN5A (LQTS 3). Nasze odkrycia wskazują, że JLNS jest genetycznie heterogenny i że w tej rodzinie nieznany gen LQTS powoduje chorobę. chorobę. --- Locus LQT1 (KCNQ1) został skorelowany z najczęstszą formą dziedzicznego zespołu długiego QT (LQT). dziedzicznym zespołem długiego QT (LQT). Pacjenci z LQT cierpią z powodu epizodów omdleń i wysokie ryzyko nagłej śmierci. Gen KCNQ1 koduje podjednostki alfa genu KvLQT1, które wraz z pomocniczymi podjednostkami IsK (KCNE1, minK) tworzą kanały IK(s) K(+). Zmutowane podjednostki KvLQT1 mogą być związane z autosomalną dominującą formą dziedzicznym LQT, zespołem Romano-Warda, lub autosomalną recesywną formą, zespołem Jervell i zespołem Lange-Nielsena (JLNS). Zidentyfikowaliśmy małą domenę między 589 i 620 w C-końcu KvLQT1, która może funkcjonować jako domena montażowa dla KvLQT1. domena dla podjednostek KvLQT1. C-końce KvLQT1 nie łączą się, a podjednostki KvLQT1 nie wyrażają funkcjonalnych kanałów K(+) bez tej domeny. Wykazaliśmy, że JLN mutacja delecji-wstawienia przy reszcie 544 KvLQT1 eliminuje ważne części C-końcowej domeny montażowej. Dlatego mutanty JLN mogą być wadliwe w podjednostce montażu podjednostki KvLQT1. Wyniki dostarczają molekularnych podstaw dla klinicznej obserwacji obserwacji, że heterozygotyczni nosiciele JLN wykazują niewielkie dysfunkcje serca i że ciężki fenotyp JLNS charakteryzuje się brakiem kanału KvLQT1 kanał. --- Zespół Jervella i Lange-Nielsena (MIM 220400; JLNS) to rzadka postać głębokiej wrodzonej głuchoty połączonej z napadami omdleń i nagłą śmiercią z powodu wrodzonej głuchoty połączonej z napadami omdleń i nagłą śmiercią z powodu wydłużonego QTc. z powodu wydłużonego QTc; jest to cecha autosomalna recesywna. Po pierwszym opisie w Norwegii w 1957 r., późniejsze doniesienia z wielu innych krajów potwierdziły jej występowanie. potwierdziły jej występowanie. Nigdzie częstość występowania nie jest tak wysoka jak w Norwegii, gdzie szacujemy częstość występowania na co najmniej 1:200 000. Białka KCNQ1 i KCNE1 współtworzą kanał potasowy, a mutacje w genie KCNQ1 lub genie KCNE1 zakłócają produkcję endolimfy w prążkowiu naczyniowym w ślimaku, powodując głuchotę. KCNQ1 wydaje się być głównym genem w JLNS. Zespół długiego QT (LQTS) jest odrębnym zaburzeniem dziedziczonym autosomalnie dominująco lub recesywnie. dziedziczone w sposób autosomalny dominujący lub recesywny, spowodowane mutacjami w czterech różnych genach kanałów jonowych; KCNQ1 jest KCNQ1. Niektórzy heterozygotyczni nosiciele mutacji JLNS w obu genach mogą cierpieć na wydłużony odstęp QTc i być objawowymi pacjentami z LQTS z potrzebą odpowiedniego leczenia, aby zapobiec zagrażającym życiu arytmii serca. Ogólnie rzecz biorąc, mutacje typu frameshift/stop powodują JLNS, a mutacje typu mutacje typu missense/splice site powodują LQTS, ale dokładna korelacja genotyp-fenotyp korelacja genotyp-fenotyp w LQTS i JLNS nie została ustalona, co komplikuje zarówno genetyczne, jak i ocenę ryzyka klinicznego u nosicieli. Dokonujemy przeglądu JLNS z perspektywy norweskiej perspektywy ze względu na niezwykle wysoką częstość występowania, jednorodność genetyczną genetyczną związaną ze znaczną heterogennością mutacji i pewnymi dowody na powtarzające się zdarzenia mutacyjne, a także jedną mutację założycielską. My przedstawiamy implikacje kliniczne dla badania dzieci głuchych i przypadków zespołu nagłej śmierci niemowląt, a także przypadków zespołu nagłej śmierci niemowląt, a także starannego monitorowania elektrokardiograficznego elektrokardiograficzne zidentyfikowanych nosicieli mutacji w celu zapobiegania nagłej śmierci. Am. J. Med. Genet. (Semin. Med. Genet.) 89:137-146, 1999. --- Zespół długiego QT jest jedną z najczęstszych chorób kanału jonowego serca, ale jego zachorowalność i śmiertelność można zmniejszyć dzięki wczesnej diagnozie i odpowiedniemu leczeniu. leczenie. Ta nieprawidłowość repolaryzacji komór serca charakteryzuje się wydłużonym odstępem QT i skłonnością do częstoskurczu komorowego (VT) typu torsades de pointes. typu torsades de pointes. Zespół długiego QT stanowi wysokie ryzyko wystąpienia omdleń, zatrzymania akcji serca i nagłej śmierci. Zespół Jervella i Lange-Nielsena (JLNS) jest recesywnie dziedziczoną postacią zespołu długiego QT charakteryzująca się głęboką głuchotą czuciowo-nerwową i wydłużeniem odstępu QT i wydłużeniem odstępu QT. Wyniki badań wykazały, że JLNS występuje z powodu homozygotycznych i złożonych heterozygotycznych wariantów patogennych w KCNQ1 lub KCNE1. 3,5-letnia dziewczynka z nawracającymi omdleniami, drgawkami i wrodzoną głuchotą czuciowo-nerwową. głuchotą czuciowo-nerwową. Jej elektrokardiogram wykazał znaczne wydłużenie odstępu QT i zdiagnozowano u niej JLNS. Analiza sekwencji probanda wykazała obecność patogennego homozygotycznego wariantu missense (c.728G>A, p.Arg243His). Heterozygotyczne mutacje KCNQ1 zidentyfikowano u jej matki, ojca i siostry, wykazując prawdziwą homozygotyczność. Nawet przy terapii dużymi dawkami beta-blokerami, u pacjentki wystąpiły dwa ataki częstoskurczu komorowego, więc wszczepiono kardiowerter-defibrylator kardiowerter-defibrylator. Autorzy sugerują wczesną diagnostykę genetyczną genetyczną w celu właściwego postępowania z chorobą u probanda i poradnictwo genetyczne poradnictwo genetyczne zarówno dla probanda, jak i dalszej rodziny dziewczynki. --- Zespół Jervella i Lange-Nielsena jest autosomalną recesywną chorobą dziedziczną. który objawia się nieprawidłowościami serca charakteryzującymi się przedłużonym wzorcem elektrokardiograficznym elektrokardiograficznym Q-T i wrodzonymi ciężkimi do głębokich deficytami słuchowymi. deficyty słuchowe. W niniejszym artykule opisano historię słuchową bliźniaków urodzonych w wyniku spokrewnionych i u których zdiagnozowano ten zespół. Oboje byli pacjentami oddziału intensywnej terapii noworodków (NICU) i nie przeszły wstępnego badania przesiewowego ABR. Ocena diagnostyczna wykazała głęboki ubytek słuchu i opóźnienia rozwojowe u każdego z dzieci. opóźnienia rozwojowe u każdego z niemowląt. Ponieważ konsekwencją jest nagła śmierć, audiologom zaleca się audiolodzy powinni rozpoznawać oznaki i objawy związane z tym zespołem. --- Głuchota i zmiany elektrokardiograficzne (wydłużenie odstępu Q-T i odwrócenie załamka i odwrócenie załamka T) z obrazem klinicznym napadów omdleń i nagłej śmierci, zostały opisane jako odrębny zespół przez zostały opisane jako odrębny zespół przez Jervella i Lange-Nielsena w 1957 roku. 1957. Zespół ten jest dziedziczony autosomalnie recesywnie. W niniejszym badaniu, przeanalizowano wszystkie przypadki zgłoszone od 1957 r. oraz proponowaną częstość ich występowania. Autorzy opisują 4 zbadane przez siebie przypadki, z których wszystkie prezentowały wrodzony niedosłuch zmysłowo-nerwowy i zmiany elektrokardiograficzne charakterystyczne dla zespołu. Stosunkowo duża liczba przypadków, z którymi się zetknęli w literaturze, że zespół ten występuje częściej w populacjach północnoeuropejskich. częściej w populacjach północnoeuropejskich. W związku z tym zaleca się wykonanie elektrokardiogramu u wszystkich dzieci dotkniętych wrodzoną głuchotą. --- W przeciwieństwie do zespołu Romano-Warda (R-W), zespół Jervella i Lange-Nielsena (J-LN) jest autosomalną recesywną chorobą dziedziczną charakteryzującą się (J-LN) jest dziedziczoną autosomalnie recesywnie chorobą charakteryzującą się wydłużeniem odstępu QT w elektrokardiogramie (EKG) i nawracającymi napadami omdleń które są również typowe dla zespołu R-W, ale także wrodzoną głuchotą. Niedawno zidentyfikowano wadliwe allele w genach dla KCNQ1 i KCNE1 u pacjentów z zespołem J-LN. Geny te mogą być również przyczyną zespołu R-W ale u pacjentów z J-LN są one obecne tylko w homozygocie lub złożonej heterozygocie. W niniejszym artykule dokonano przeglądu klinicznych i i genetyczne podobieństwa i różnice między J-LN i zespołem R-W, jak również diagnostyczne i terapeutyczne tych pacjentów i członków ich rodzin. członków ich rodzin.
|
Jaki jest sposób dziedziczenia zespołu długiego QT Jervella i Lange-Nielsena?
|
Zespół długiego QT Jervella i Lange-Nielsena (JLNS) charakteryzuje się autosomalnym recesywnym sposobem dziedziczenia
|
1,641
|
Hormon tarczycy (T3) i kwas retinowy (RA) są niezbędne dla prawidłowego rozwoju kręgowców i znane są z koregulacji kilku genów. i wiadomo, że współregulują kilka genów. Wczesny rozwój jest głównie wrażliwy na kwas retinowy, jednak receptor hormonu tarczycy alfa (T3R alfa) ulega ekspresji wraz z receptorami kwasu retinowego (RAR) - alfa, -beta i -gamma. Aby określić rolę nieligandowanego T3R alfa we wczesnym rozwoju i w rozwoju neuronalnym stymulowanym przez RA, zastosowaliśmy techniki rekombinacji homologicznej do inaktywacji obu alleli genu T3R alfa w mysich embrionalnych komórkach macierzystych (ES). Utrata obu alleli T3R alfa spowodowała wzrost podstawowej i indukowanej przez RA ekspresji ekspresji endogennych genów reagujących na RA, RAR beta i fosfatazy alkalicznej fosfatazy alkalicznej, co pokazuje, że T3R alfa ma hamujący wpływ na odpowiedź RA. Podobną wielkość hamowania odpowiedzi RA przez T3R zaobserwowano w testach przejściowej transfekcji elementów odpowiedzi RA zarówno w ES, jak i testach elementów odpowiedzi RA zarówno w komórkach ES, jak i JEG. Eksperymenty z kotransfekcją zostały wykorzystane do wykazania, że w hamowaniu odpowiedzi RA może pośredniczyć T3R alfa 1. Dodanie T3R alfa 1, ale nie wariantu T3R alfa c-erbA alfa 2 do komórek ES pozbawionych T3R alfa przywróciło hamujący wpływ na ekspresję genów indukowaną przez RA. ekspresję genów. Stymulowane przez RA różnicowanie neuronalne obserwowano w typie dzikim, ale nie w komórkach ES T3R alfa-null, co jest zgodne z doniesieniami o nieprawidłowym rozwoju neuronalnym rozwój neuronów jako konsekwencja przedwczesnej stymulacji RA. Nasze wyniki pokazują, że wczesna ekspresja nieligandowanego T3R alfa funkcjonuje w celu moduluje odpowiedź na RA i stymulowane przez RA różnicowanie neuronalne. --- WPROWADZENIE: Hormony tarczycy odgrywają ważną rolę w rozwoju komórek nerwowych w ośrodkowym układzie nerwowym. komórek nerwowych w ośrodkowym układzie nerwowym. Nawet niewielkie zmiany w normalnym poziomie hormonów tarczycy tarczycy wpływają na wzrost dendrytów i aksonów, kiełkowanie i mielinizację, a nawet mogą prowadzić do nieodwracalnych uszkodzeń, takich jak kretynizm. a nawet mogą prowadzić do nieodwracalnych uszkodzeń, takich jak kretynizm. Pomimo naszej Pomimo naszej wiedzy na temat wpływu na OUN ssaków, rola hormonów tarczycy w rozwoju rozwoju jelitowego układu nerwowego (ENS) nadal wymaga wyjaśnienia. wyjaśniona. W tym badaniu po raz pierwszy przeanalizowaliśmy wpływ 3,5,3'-trijodotyroniny (T3) na komórki progenitorowe ENS przy użyciu testów biologicznych komórek i techniki mikromacierzy. komórek i technikę mikromacierzy. WYNIKI: W naszym modelu in vitro T3 hamowała proliferację komórek i stymulowała wzrost neurytów różnicujących się komórek progenitorowych ENS. Analiza mikromacierzy ujawniła grupę 338 genów, które były regulowane przez T3 w różnicujących się enterosferach. enterosferach. 67 z tych genów jest zaangażowanych w funkcjonowanie i rozwój układu nerwowego. układu nerwowego. 14 z nich należy do genów zaangażowanych w prowadzenie aksonalne lub rozwój neurytów. Co ciekawe, T3 regulowała ekspresję netryny G1 i endoteliny 3, dwóch cząsteczek prowadzących, które są zaangażowane w ludzkie dysganglionozy jelitowe. dysganglionozy. WNIOSEK: Wyniki naszego badania dają pierwszy wgląd w to, jak T3 może wpływać na jelitowy układ nerwowy. jelitowy układ nerwowy. T3 jest zaangażowany w proliferację i różnicowanie procesy w enterosferach. Analiza mikromacierzy ujawniła kilka interesujących kandydatów na geny, które mogą być zaangażowane w obserwowany wpływ na enterosferę różnicowanie. Przyszłe badania muszą zostać przeprowadzone, aby lepiej zrozumieć interakcje między genami. interakcje między genami. --- Wcześniej informowaliśmy, że pluripoetyny E są produkowane u myszy po pojedynczym wstrzyknięciu 20 mg arabinozydu cytozyny (Ara-C) i że są one w stanie zainicjować determinację hemopoetycznych pluripotencjalnych komórek macierzystych (CFU-S) w kierunku linii erytrocytarnej. Jednak mechanizm uwalniania pluripoetyny E jest wciąż niejasny. Ponieważ stymulujący wpływ hormonu tarczycy na erytropoezę jest dobrze znany, postulowaliśmy związek między tym hormonem a pluripoetyną E pluripoetyny. W poprzednich pracach wykazaliśmy, że L-trójjodotyronina (LT3) wykazuje zdolność indukowania różnicowania CFU-S w kierunku erytropoezy in in vitro. Przedstawione tutaj dwie serie danych sugerują, że LT3 działa pośrednio na CFU-S poprzez promowanie uwalniania czynników podobnych do pluripoetyny E. Po pierwsze, wstrzyknięcie Ara-C, które indukuje produkcję pluripoetyn E u myszy myszy promuje również wzrost poziomu LT3 w osoczu. Po drugie, pożywka kondycjonowana komórkami szpiku kostnego narażonymi in vitro przez 90 minut na LT3 (nawet jeśli pożywka ta nie zawiera LT3). nawet jeśli ta pożywka nie zawiera LT3) ma działanie podobne do pluripoetyny E, indukując różnicowanie CFU-S w kierunku linii erytrocytarnej. --- Hormony tarczycy (TH) są niezbędne dla rozwoju mózgu. Jednak informacje na temat tego, czy i jak ten kluczowy czynnik endokrynologiczny wpływa na neurogenezę dorosłych jest fragmentaryczne. W związku z tym zbadaliśmy wpływ TH na proliferację i apoptozę komórek macierzystych w strefie podkomorowej (SVZ), a także na migrację neuroblastów znakowanych transgenem z niszy komórek macierzystych. Niedoczynność tarczycy znacząco zmniejszyła wszystkie te trzy procesy, hamując wytwarzanie nowych komórek. wytwarzanie nowych komórek. Aby określić mechanizmy przekazujące działanie TH w SVZ SVZ, przeanalizowaliśmy, który receptor był zaangażowany i czy efekty były odgrywane bezpośrednio na poziomie populacji komórek macierzystych. Receptor alfa TH (TRalpha), ale nie TRbeta, ulegał ekspresji w nestin-dodatnich komórkach progenitorowych SVZ. komórkach progenitorowych SVZ. Ponadto, zastosowanie myszy z mutacją TRalpha wykazało, że TRalpha jest wymagana do utrzymania pełnej aktywności proliferacyjnej. Wreszcie, bezpośredni efekt transkrypcyjny TH efekt transkrypcyjny, w którym nie pośredniczą inne populacje komórek, został ujawniony przez ukierunkowany transfer genów do komórek macierzystych in vivo. Rzeczywiście, TH bezpośrednio modulował transkrypcję z konstruktu reporterowego promotora c-myc zawierającego zawierający TRE, ale nie ze zmutowanej sekwencji TRE. sekwencji. Wnioskujemy, że ligand-TRalfa ma kluczowe znaczenie dla neurogenezy w mózgu dorosłych ssaków. mózgu dorosłych ssaków. --- Chondrogenne różnicujące się mezenchymalne komórki macierzyste (MSC) wyrażają markery chondrocytów przerostowej płytki wzrostu. Ponieważ chrząstka przerostowa ulega kostnieniu kostnieniu, stanowi to zagrożenie dla zastosowania MSC w inżynierii tkankowej chrząstki stawowej. w inżynierii tkankowej chrząstki stawowej. Aby zidentyfikować mechanizmy, które wywołują to zjawisko zjawisko, wykorzystaliśmy model przerostu in vitro chondryfikujących MSC do analizy różnicowej ekspresji genów i eksperymentów funkcjonalnych z naciskiem na na sygnalizacji białka morfogenetycznego kości (BMP). Hipertrofię indukowano w chondrogennych MSC przez transformujący czynnik wzrostu β (TGFβ) oraz odstawienie deksametazonu i dodanie trójjodotyroniny. Różnicowa analiza ekspresji genów przeprowadzono analizę ekspresji BMP i ich receptorów. Na podstawie tych wyniki, model przerostu in vitro został wykorzystany do zbadania wpływu rekombinowanego BMP4 i inhibitora BMP Noggin. Wzmocnienie przerostu można wyraźnie wykazać poprzez zwiększony rozmiar komórek, aktywność fosfatazy alkalicznej, i odkładanie kolagenu typu X. Po indukcji przerostu, BMP4 i receptor BMP 1B uległy zwiększeniu. Dodanie BMP4 dodatkowo zwiększyło przerost w przypadku nieobecności, ale nie w obecności TGFβ i deksametazonu. Hormon tarczycy indukowany przerost przez regulację w górę BMP4 i to indukowane wzmocnienie może być blokowane przez antagonistę BMP, Noggin. Sygnalizacja BMP jest ważnym modulatorem późnych etapów różnicowania w chondrogenezie MSC i hormon tarczycy indukuje ten szlak. Ponieważ konstrukcje inżynierii tkanki chrzęstnej tkanki chrzęstnej będą narażone na działanie tego czynnika in vivo, badanie to zapewnia istotny wgląd w biologię chrząstki opartej na MSC. Co więcej, możliwość inżynierii hipertroficznej chrząstki może być pomocna w naprawie krytycznych ubytków kostnych. --- Wzrost, długotrwała samoodnowa i końcowe dojrzewanie ludzkich progenitorów erytroidalnych progenitory pochodzące z krwi pępowinowej w pożywce wolnej od surowicy mogą być modulowane przez hormony steroidowe. Jednorodne hodowle erytroidalne, charakteryzujące się przez cytometrię przepływową i zależność od specyficznej mieszaniny fizjologicznych czynników proliferacji czynników proliferacyjnych, uzyskano w ciągu 8 dni z początkowej populacji dojrzałych i niedojrzałych komórek jednojądrzastych. Ze względu na wcześniejsze wyniki dotyczące mysich i kurzych erytroblastów, promujący proliferację efekt glukokortykoidów nie był nieoczekiwany. nie było nieoczekiwane. Jednak, co zaskakujące, androgeny miały pozytywny wpływ na trwałą ekspansję ludzkich żeńskich, ale nie męskich progenitorów erytroidalnych. W optymalnych warunkach, trwała proliferacja progenitorów erytroidalnych skutkowała ponad 10(9)-krotną ekspansję w ciągu 60 dni. Końcowe dojrzewanie erytroidalne zostało znacznie poprawione przez dodanie ludzkiej surowicy i hormonu tarczycy (3,5,3'-trijodotyroniny [T3]) do pożywki różnicującej. Spowodowało to wysoce synchroniczne różnicowanie komórek w kierunku enukleowanych erytrocytów w ciągu 6 dni, któremu towarzyszył ogromny spadek wielkości i akumulacja hemoglobiny do poziomów porównywalnych z erytrocytami krwi obwodowej. Tak więc, oczywiście, różne receptory hormonów jądrowych aktywowane ligandami mają ogromny wpływ na decyzja między samoodnową a dojrzewaniem końcowym w ludzkim przedziale erytroidalnym przedział. --- T3 jest wymagany do normalnego wczesnego rozwoju, ale zidentyfikowano stosunkowo niewiele genów docelowych reagujących na T3. genów docelowych zostało zidentyfikowanych. Ogólnie rzecz biorąc, techniki różnicowania komórek macierzystych in vitro in vitro stymulują szeroki zakres programów rozwojowych, w tym szlaki receptora hormonu tarczycy (TR). Opracowaliśmy kilka modeli komórek macierzystych in vitro modeli komórek macierzystych, aby bardziej szczegółowo zidentyfikować ekspresję genów za pośrednictwem TR we wczesnym rozwoju. Odkryliśmy, że komórki raka zarodkowego (EC) mają zmniejszoną zdolność wiązania jądrowego T3 i tylko w niewielkim stopniu wyrażają znane geny docelowe T3, neurograniny (RC3) i kinazy białkowej IV zależnej od Ca2+/kalmoduliny (CaMKIV), w odpowiedzi na T3. odpowiedź na T3. Pełna indukcja T3 w przejściowej transfekcji komórek EC została przywrócona przez kotransfekcję wektora ekspresyjnego TR. W związku z tym przeprowadziliśmy profile ekspresji genów w komórkach zarodkowych typu dzikiego (ES) w porównaniu z ekspresją w komórkach z niedoborem (EC) lub zmutowanym TR (TRalpha P398H zmutowane komórki ES ), aby zidentyfikować geny docelowe T3. Stymulacja T3 komórek ES typu dzikiego zmieniła ekspresję mRNA 610 znanych genów (26% badanych), chociaż tylko około 60 genów (1%) spełniało kryteria bezpośredniej stymulacji T3 w oparciu o wielkości indukcji i wymogu obecności TR. Wybraliśmy pięć kandydujących genów docelowych T3, neureksofilinę 2, białko wiążące okołojądrowe RNA spermatyd białko wiążące RNA (SPNR), białko wiążące kalikreinę (KBP), specyficzny dla prostaty antygen błonowy antygen błonowy prostaty (PSMA) i synaptotagminę II, w celu przeprowadzenia bardziej szczegółowych badań. Reaktywność T3 tych genów oceniano zarówno w endogennej ekspresji genów in vitro, jak i w modelach modelach mysich in vivo. Geny te zidentyfikowano w nowym systemie komórek macierzystych, w tym te indukowane i represjonowane w odpowiedzi na T3, mogą pośredniczyć w działaniu hormonów tarczycy we wczesnym rozwoju. działania hormonów tarczycy we wczesnym okresie rozwoju. --- Zaburzona funkcja hormonów tarczycy wywołuje poważne konsekwencje fizjologiczne w niedojrzałym mózgu. niedojrzałym mózgu. W wieku dorosłym, chociaż doniesienia kliniczne dokumentują wpływ hormonów tarczycy na nastrój i funkcje poznawcze, zmiany molekularne i komórkowe leżące u podstaw tych efektów behawioralnych są słabo poznane. zmiany leżące u podstaw tych efektów behawioralnych są słabo poznane. Więcej ostatnio, subtelny wpływ hormonu tarczycy na plastyczność strukturalną w dojrzałym mózgu, w szczególności na w dojrzałym mózgu, w szczególności na neurogenezę hipokampa u dorosłych. doceniane. Jednak specyficzne etapy rozwoju progenitorów hipokampa u dorosłych, które są wrażliwe na tarczycę które są wrażliwe na hormon tarczycy, nie są zdefiniowane. Używając nestin-zielone białko fluorescencyjne myszy reporterowe, wykazujemy, że tarczyca pośredniczy w jego wpływie na neurogenezę hipokampa poprzez wpływ na progenitory typu 2b i progenitorów typu 3, chociaż nie zmienia proliferacji progenitorów progenitora typu 1 lub progenitora neuronalnego wzmacniającego typu 2a. Hormon tarczycy zwiększa liczbę progenitorów typu 3 pozytywnych pod względem podwójnej kortyny (DCX), i przyspiesza różnicowanie neuronów zarówno w niedojrzałe DCX-pozytywne neurony i neurony komórek ziarnistych z dodatnimi jądrami neuronalnymi. Ponadto wykazać, że temu wzrostowi różnicowania neuronalnego towarzyszy indukcja specyficznych czynników transkrypcyjnych zaangażowanych w różnicowanie progenitorów hipokampa. hipokampa. Badania in vitro z wykorzystaniem testu neurosfery potwierdzają bezpośredni wpływ hormonu tarczycy na rozwój progenitorów, ponieważ neurosfery leczone hormonem tarczycy są przesunięte do bardziej zróżnicowanego stanu. stan. Podsumowując, nasze wyniki wskazują, że hormon tarczycy pośredniczy w swoich efekty neurogenne poprzez ukierunkowanie progenitorów hipokampa typu 2b i typu 3 oraz sugeruje rolę proneuralnych czynników transkrypcyjnych w przyczynianiu się do wpływ hormonu tarczycy na różnicowanie neuronalne dorosłych progenitorów hipokampa progenitorów hipokampa. --- Komórki macierzyste specyficzne dla dorosłych narządów są niezbędne dla homeostazy i naprawy narządów u dorosłych kręgowców. Jelito jest jednym z najlepiej zbadanych narządów pod tym względem. pod tym względem. Nabłonek jelitowy ulega ciągłej samoodnowie przez całe dorosłe życie kręgowców. kręgowców poprzez proliferację i późniejsze różnicowanie dorosłych komórek macierzystych. różnicowanie dorosłych komórek macierzystych. Ten system samoodnowy powstaje późno podczas rozwoju, około urodzenia, u ssaków, gdy poziom endogennego hormonu tarczycy (T3) są wysokie. Metamorfoza płazów przypomina rozwój postembrionalny ssaków ssaków i jest całkowicie zależna od obecności wysokiego poziomu T3. obecności wysokiego poziomu T3. Podczas tego procesu jelito kijanki, głównie monowarstwę larwalnych komórek nabłonkowych, ulega drastycznej transformacji. transformacji. Komórki nabłonka larwalnego ulegają apoptozie i jednocześnie, dorosłe nabłonkowe komórki macierzyste/progenitorowe rozwijają się de novo, szybko proliferują i a następnie różnicują się, aby ustanowić oś fałdu nabłonkowego, przypominającą oś krypta-wilk w jelicie dorosłego ssaka. My i inni badaliśmy zależną od T3 przebudowę jelita u Xenopus laevis. Tutaj podkreślimy niektóre z ostatnich odkryć dotyczących pochodzenia dorosłych komórek macierzystych jelit. jelitowych komórek macierzystych. Omówimy obserwacje sugerujące, że ligand receptora T3 (TR) reguluje autonomiczne tworzenie się komórek progenitorowych jelit u dorosłych osobników i że działanie T3 w tkance łącznej jest ważne dla ustanowienia niszy komórek macierzystych. tworzenie niszy komórek macierzystych. Dokonamy dalszego przeglądu dowodów sugerujących podobne zależne od T3 tworzenie dorosłych jelitowych komórek macierzystych u innych kręgowców. kręgowców. --- Hormon tarczycy (TH) jest niezbędny do rozwoju mózgu kręgowców. Większość badań nad TH i rozwojem neuronów koncentruje się na późnym rozwoju, głównie na okresie okołoporodowym u ssaków. Jednak u ludzkich niemowląt rozwój neuromotoryczny najlepiej koreluje z poziomem TH u matki w pierwszym trymestrze ciąży, co sugeruje, że sygnalizacja TH może wpływać na wczesny rozwój mózgu. Badanie sygnalizacji TH we wczesnej embriogenezie u ssaków jest eksperymentalnie trudne. W przeciwieństwie do W przeciwieństwie do tego, wolno żyjące zarodki, takie jak Xenopus laevis, pozwalają na fizjologiczne eksperymenty niezależne od czynników matczynych. Szczegółowo opisaliśmy kluczowe elementy sygnalizacji TH ligandy, receptory (TR) i dejodynazy podczas wczesnego rozwoju X. laevis przed utworzeniem zarodkowej tarczycy. Znaleziono dynamiczne profile dla wszystkich komponentów. Pomiędzy etapami rozwojowymi 37 i 41 (~48 godzin po wylęgu, co zbiega się z fazą ciągłej neurogenezy) znaczące wzrost poziomów T(3), jak również mRNA kodującego dejodynazy i TR . Ekspozycja zarodków na tym etapie rozwoju przez 24 godziny na antagonistę TH, NH-3, lub tetrabromobisfenol A, środek zmniejszający palność i znany czynnik zaburzający TH zaburzający, różnie modulował ekspresję wielu docelowych genów TH genów związanych z funkcjonowaniem neuronalnych komórek macierzystych lub różnicowaniem neuronalnym. Co więcej, 24-godzinna ekspozycja na NH-3 lub tetrabromobisfenol A zmniejszała proliferację komórek w mózgu. proliferację komórek w mózgu. Tak więc dane te pokazują po pierwsze, że sygnalizacja TH odgrywa rolę regulacyjną we wczesnej neurogenezie X. laevis, a po drugie, że ten okres okres stanowi potencjalne okno dla zaburzeń endokrynologicznych. --- Nisza neuronalnych komórek macierzystych strefy podkomorowej (SVZ) zawiera mieszane populacje komórek macierzystych komórek macierzystych, komórek wzmacniających tranzyt i migrujących neuroblastów. Rozszyfrowanie jak sygnały endogenne, takie jak hormony, wpływają na równowagę między tymi typami komórek ma zasadnicze znaczenie dla zrozumienia fizjologii plastyczności i homeostazy niszy. homeostazy. Pokazujemy, że hormon tarczycy (T(3)) i jego receptor, TRα1, są bezpośrednio zaangażowane w utrzymanie tej równowagi. TRα1 ulega ekspresji w komórkach wzmacniających i migrujących komórkach. Eksperymenty in vivo dotyczące wzmocnienia i utraty funkcji wykazują po pierwsze, że T(3)/TRα1 bezpośrednio hamują ekspresję Sox2, a po drugie, że nadekspresja TRα1 w niszy sprzyja pojawianiu się migrujących neuroblastów DCX+. Brak TRα zwiększa liczbę komórek SOX2+ w SVZ. Niedoczynność tarczycy zwiększa proporcje komórek w interfazie. Tak więc, w dorosłej SVZ, T(3)/TRα1 sprzyjają zaangażowaniu neuronalnych komórek macierzystych i progresji w kierunku fenotypu migrującego neuroblastu. fenotyp neuroblastów; przejście to koreluje z zależną od T(3)/TRα1 represją transkrypcyjną Sox2. --- Hormon tarczycy i kwas retinowy (RA) są niezbędne dla prawidłowego rozwoju neuronów in vivo. in vivo, jednak wszystkie strategie różnicowania in vitro zarodkowych komórek macierzystych (ES) (ES) wykorzystują tylko RA. Opracowaliśmy nową strategię różnicowania mysich komórek ES przy użyciu T(3). Dominująco-ujemna mutacja punktowa typu knock-in (P398H) została wprowadzona do genu receptora alfa hormonu tarczycy w celu określenia wpływu wpływ T(3) na różnicowanie komórek ES. Różnicowanie promowane przez T(3) (1 nM), RA (1 mikroM) lub połączony T(3)/RA oceniano w komórkach ES typu dzikiego (wt) i zmutowanych (m) komórkach ES na podstawie ekspresji genów specyficznych dla neuronów i cyklu komórkowego. cyklu komórkowego. Sam T(3) stymulował różnicowanie neuronalne w podobny sposób, jak to z RA zarówno w komórkach wtES, jak i mES. Ekspresja neurograniny i mRNA kinazy IV zależnej od Ca(2+)/kalmoduliny (zidentyfikowanej in vivo jako geny regulowane przez T(3)). ) była jednak znacznie zmniejszona w komórkach mES w porównaniu z komórkami wtES. RA zwiększyło apoptozę, znacznie większą niż obserwowana przy stymulacji T(3) stymulacji. Leczenie T(3) podawane z RA znacznie zmniejszyło apoptotyczne działanie działanie RA, czego nie zaobserwowano w komórkach mES. Indukowane przez T(3) różnicowanie neuronalne komórek ES różnicowanie zmutowanych komórek hormonu tarczycy alfa i wtES zapewnia model in model in vitro do badania regulacji genów zależnej od T(3) w rozwoju neuronalnym. Ten może być również wykorzystany do identyfikacji nowych genów regulowanych przez T(3). Modulacja apoptotycznego działania RA przez T(3) może mieć wpływ na terapię komórkami macierzystymi. komórek macierzystych. --- Embrionalne komórki macierzyste (ESC) mogą różnicować się w funkcjonalne kardiomiocyty i tym samym tym samym stanowią obiecujące źródło komórek dla terapii regeneracyjnej serca. Niemniej jednak, terapeutyczne zastosowanie kardiomiocytów pochodzących z ESC jest jest jednak ograniczone przez niską skuteczność obecnego protokołu różnicowania kardiomiocytów i ich niedojrzałe fenotypy. Chociaż hormon tarczycy jest niezbędny dla prawidłowego rozwoju i funkcji serca, jego rola w różnicowaniu kardiomiocytów ESC, jak również ESC, a także dojrzewaniu kardiomiocytów pochodzących z ESC, pozostaje niejasna. W tym badaniu zbadaliśmy różnicowanie serca mysich ESC w obecności w obecności T(3) przez 7 dni przy użyciu cytometrii przepływowej, RT-PCR, komórkowej badanie elektrofizjologiczne i konfokalne obrazowanie wapnia. W porównaniu z warunkami kontrolnymi warunkami, suplementacja T(3) zwiększała liczbę kardiomiocytów pochodzących z ESC kardiomiocytów i towarzyszyła jej regulacja w górę panelu markerów sercowych, w tym markerów sercowych, w tym Nkx2.5, lekkiego łańcucha miozyny-2V, a także alfa- i łańcuch ciężki alfa- i beta-miozyny. Co ważniejsze, badanie elektrofizjologiczne ujawniło że kardiomiocyty pochodzące z ESC wykazywały więcej fenotypów podobnych do dorosłych po suplementacji T(3) w oparciu o charakterystykę potencjału czynnościowego. Wykazywały również bardziej podobne do dorosłych właściwości homeostazy wapnia. Te zmiany fenotypowe były związane z regulacją w górę sarko(endo)plazmocytowej ATPazy wapniowej-2a i ekspresją receptora ryanodyny-2. Ponadto wykazano, że klasyczny (genomowy) szlak wykazano, że jest zaangażowany w indukowane przez T(3) różnicowanie mięśnia sercowego ESC. Nasze wyniki pokazują, że suplementacja T(3) promuje sercowe różnicowanie ESC i zwiększa dojrzewanie elektrofizjologiczne, a także a także homeostazę wapnia, właściwości kardiomiocytów pochodzących z ESC. --- Niedobór hormonów tarczycy (TH) u matki podczas ciąży może mieć poważny wpływ na rozwój mózgu płodu. wpływ na rozwój mózgu płodu. Jednak cele komórkowe TH i mechanizmy leżące u ich i mechanizmy leżące u ich podstaw są nadal niejasne. W tym badaniu odkryliśmy, że niedoczynność tarczycy u matki podczas ciąży u myszy hamowała neurogenezę w zarodkowym telencefalonie. zarodkowym telencefalonie i powodowała zaburzenia uczenia się i pamięci u potomstwa. u potomstwa. Aby zbadać mechanizmy leżące u podstaw tego zjawiska, poddaliśmy hodowane myszy embrionalne neuronalne komórki macierzyste (eNSC) z fizjologicznym poziomem 3, 5, 3'-trijodo-L-tyroniny (T3). Stwierdziliśmy, że T3 promuje neuronalne neuronalne, jednocześnie hamując różnicowanie astrocytarne. Ponadto Ponadto, proliferacja i utrzymanie eNSC były hamowane przez T3. Co więcej, receptor TH alfa 1 (TRα1) został wykryty w eNSCs zarówno in zarówno in vivo, jak i in vitro. Wyciszenie ekspresji białka TRα1 za pomocą specyficznego siRNA wyeliminowało wpływ T3 na eNSC. Stwierdziliśmy również, że T3 zmniejszała fosforylację STAT3 i aktywność wiązania STAT3-DNA przez TRα1. Nadmierna ekspresja STAT3 osłabiała promotorowy wpływ T3 na różnicowanie neuronalne eNSCs. eNSCs. Podsumowując, wyniki te sugerują, że T3 promuje neuronalne różnicowanie eNSC poprzez hamowanie aktywności sygnalizacyjnej STAT3 poprzez TRα1 i przyczynia się do wczesnej neurogenezy w embrionalnym telencefalonie. Nasze badania ujawniają fizjologiczne skutki TH w regulowaniu różnicowania eNSC i sugerują, że eNSC są jednym z głównych celów komórkowych w ośrodkowym układzie nerwowym przez które TH wpływa na wczesny rozwój mózgu. Odkrycia te również wgląd w mechanizmy deficytów neurologicznych spowodowanych niedoborem TH podczas embriogenezy. --- Receptory jądrowe są ważnymi regulatorami rozwoju komórek erytroidalnych. Tutaj zbadaliśmy wpływ receptora retinoidu X (RXR), receptora kwasu retinowego (RAR) oraz receptora c-erbA/hormonu tarczycy (T3) (c-erbA/TR) na wzrost i różnicowanie komórek erytroidalnych przy użyciu receptora c-erbA/TR. różnicowanie komórek erytroidalnych przy użyciu systemu hodowli in vitro komórek macierzystych zależnych od czynników progenitorów erytroidalnych. Ligandy specyficzne dla RXR, RAR i c-erbA/TR indukują ekspresję genów specyficznych dla erytroidów i przyspieszają różnicowanie erytroidalne w hodowli, przy czym T3 był najbardziej skuteczny. Ponadto, podczas gdy aktywowany ligand c-erbA/TR przyspieszał różnicowanie, nieligandowany c-erbA/TR skutecznie blokował różnicowanie i wspierał trwały wzrost progenitorów w hodowli. wzrost w hodowli. Zatem c-erbA/TR wydaje się działać jako binarny przełącznik wpływający na los komórek erytroidalnych: nieligandowany c-erbA/TR wspiera wzrost, podczas gdy aktywowany ligandem c-erbA/TR indukuje różnicowanie. Dodatkowo, aby określić wpływ RXR na rozwój komórek erytroidalnych, dominujące interferujące mutanty RXR, pozbawione funkcji aktywatora transkrypcji AF-1 funkcji aktywatora transkrypcji AF-1 i AF-2, lub tylko AF-2, lub całej domeny wiążącej DNA, wprowadzono do komórek erytroidalnych. domeny wiążącej DNA, zostały wprowadzone do komórek progenitorowych erytroidalnych za pośrednictwem rekombinowane wektory retrowirusowe i analizowane pod kątem efektów specyficznych dla RXR. Stwierdzono stwierdzono, że ekspresja RXR typu dzikiego i mutantów RXR pozbawionych AF-1 i/lub AF-2 wspierała przejściowy wzrost komórek erytroidalnych. W wyraźnym przeciwieństwie, ekspresja dominującej interferującej domeny wiążącej deltaDNA RXR, zawierającej delecję całej domeny wiążącej DNA, była niekompatybilna ze wzrostem komórek erytroidalnych in vitro. wzrost komórek erytroidalnych in vitro, co sugeruje kluczową rolę RXR dla rozwoju komórek erytroidalnych. rozwoju komórek erytroidalnych. --- Tutaj wykazujemy, że fizjologiczne stężenia hormonów tarczycy T3 i T4 zwiększają aktywność promotora KERATYNY 15 i ekspresję w nabłonkowych komórkach macierzystych komórek macierzystych dorosłych ludzkich mieszków włosowych skóry głowy in situ i in vitro. Dodatkowo, T3 i T4 stymulują ekspresję immunoinhibitorowej cząsteczki powierzchniowej CD200. cząsteczki CD200. Następnie T3 i T4 indukują apoptozę i różnicowanie oraz hamują klonalny wzrost tych komórek progenitorowych in vitro. Dane te sugerują że ludzkie nabłonkowe komórki macierzyste pochodzące z mieszków włosowych leżą u podstaw głębokiej, wcześniej nieznanej regulacji hormonalnej przez hormony tarczycy i pokazują, że pierwotne ludzkie komórki progenitorowe keratyny 15-GFP+ mogą być wykorzystywane do dalszego wyjaśnić fundamentalną kontrolę endokrynologiczną ludzkich nabłonkowych komórek macierzystych. --- TŁO: Hormony tarczycy są zaangażowane w procesy rozwojowe i homeostatyczne w wielu tkankach. procesy w kilku tkankach. Ich działanie skutkuje różnymi wynikami w zależności od etapu rozwoju, tkanki i/lub kontekstu komórkowego. Co ciekawe, ich plejotropowe role są zachowane u wszystkich kręgowców. Jest to w dużej mierze udokumentowane, że hormony tarczycy działają poprzez receptory jądrowe, TR, które są czynnikami transkrypcyjnymi i których aktywność może być modulowana przez lokalną dostępność hormonu T3. dostępność hormonu T3. W "klasycznym ujęciu" odpowiedź fizjologiczna indukowana przez T3 odpowiedź fizjologiczna zależy od ekspresji specyficznych izoform TR i dejodotyroniny jodotyroniny. selenoenzymów dejodynazy jodotyroniny, które kontrolują lokalny poziom T3, a tym samym aktywność TR. aktywność TR. ZAKRES PRZEGLĄDU: Ostatnie dane jasno wykazały, że funkcjonalność TR jest skoordynowana i zintegrowana z innymi szlakami sygnalizacyjnymi, w szczególności na poziomie populacji komórek macierzystych/progenitorowych. Tutaj podsumowujemy te dane i proponujemy nową i intrygującą rolę hormonów tarczycy w dwóch wybranych przykładach. przykładach. GŁÓWNE WNIOSKI: W nabłonku jelitowym i siatkówce TRα1 i TRβ2 ulegają ekspresji na poziomie prekursorów, gdzie indukują proliferację i różnicowanie komórek. odpowiednio proliferację i różnicowanie komórek. Co więcej, te różne funkcje wynikają z integracji sygnału hormonalnego z innymi wewnętrznymi które odgrywają fundamentalną rolę w fizjologii komórek progenitorowych / macierzystych. ZNACZENIE OGÓLNE: Podsumowując, interakcja TR z innymi szlakami sygnalizacyjnymi, szczególnie w komórkach macierzystych/progenitorowych, jest nową koncepcją, która może mieć biologiczne znaczenie w podejściach terapeutycznych ukierunkowanych na komórki macierzyste, takie jak komórek macierzystych, takich jak inżynieria tkankowa i rak. Ten artykuł jest częścią specjalnego zatytułowanego Thyroid hormone signalling.
|
Jaka jest rola hormonu tarczycy w różnicowaniu komórek macierzystych?
|
Leczenie hormonem tarczycy kardiomiocytów pochodzących z ludzkich indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych osłabia ekspresję genów płodowych i indukuje różnicowanie. Ligandowany receptor T3 (TR) reguluje autonomiczne tworzenie się komórek progenitorowych jelit dorosłych, a działanie T3 w tkance łącznej jest ważne dla ustanowienia niszy komórek macierzystych. W nabłonku jelitowym TRα1 i TRβ2 ulegają ekspresji na poziomie populacji komórek macierzystych/progenitorowych, gdzie indukują odpowiednio proliferację i różnicowanie komórek. Hormon tarczycy jest związany z funkcjonowaniem i różnicowaniem neuronalnych komórek macierzystych i działa jako neurogenny przełącznik w niszy dorosłych neuronalnych komórek macierzystych. Ponadto hormon tarczycy zwiększa dojrzewanie komórek prekursorowych oligodendrocytów. Hormony tarczycy indukują również różnicowanie hemopoetycznych pluripotencjalnych komórek macierzystych w kierunku erytropoezy, a c-erbA/TR wydaje się działać jako binarny przełącznik wpływający na los komórek erytroidalnych: nieligandowany c-erbA/TR wspomaga wzrost, podczas gdy aktywowany ligandem c-erbA/TR indukuje różnicowanie. Wreszcie, hormon tarczycy moduluje późne etapy różnicowania chondrogenezy mezenchymalnych komórek macierzystych poprzez sygnalizację BMP.
|
1,642
|
Dasatinib (BMS-354825) jest inhibitorem kinazy tyrozynowej Src/ABL obecnie zatwierdzonym do leczenia przewlekłej białaczki szpikowej. do leczenia przewlekłej białaczki szpikowej. Dasatinib ma zwiększoną siłę działania wobec ABL w porównaniu z obecną terapią imatynibem i jest skuteczny w wielu przypadkach, w których choroba jest oporna na imatynib. Dasatynib hamuje również wiele kinazy tyrozynowe z rodziny Src. W niniejszym badaniu wykazaliśmy, że dasatynib jest w stanie blokować funkcję normalnych ludzkich limfocytów T in vitro w klinicznie istotnych stężeniach. klinicznie istotnych stężeniach. Funkcje komórek T, w tym proliferacja, aktywacja i produkcja cytokin były równomiernie hamowane w obecności dazatynibu. dazatynibu. Wykazaliśmy również zahamowanie sygnalizacji TCR poprzez kinazę LCK z rodziny Src i przewidzieliśmy, że hamowanie LCK i innych kinaz zaangażowanych w sygnalizację komórek T przez dasatynib jest odpowiedzialne za tłumienie funkcji komórek T. funkcji komórek T. Odkrycia te budzą obawy o potencjalne hamowanie komórek T u pacjentów przyjmujących dasatynib i sugerują możliwość jego zastosowania w w leczeniu zaburzeń immunologicznych, w których pośredniczą komórki T. --- Regulacyjne limfocyty T CD4+CD25+ (Treg) mogą wpływać na różne odpowiedzi immunologiczne. Niewiele wiadomo na temat wpływu inhibitora kinazy Abl/Src dasatynibu na limfocyty Treg Treg, które regulują odpowiedź immunologiczną przeciwko nowotworom/białaczce. Niniejsze badanie wykazało, że dasatynib hamował proliferację limfocytów Treg i CD4+CD25- T w sposób zależny od dawki, co było związane ze zmniejszoną produkcją odpowiednich cytokin. produkcją odpowiednich cytokin. Leczenie limfocytów Treg dazatynibem hamowało zdolność supresyjną limfocytów Treg. Mechanizmy tego hamowania obejmowały zatrzymanie komórek w fazie G0/G1 cyklu komórkowego, regulację w dół czynnika transkrypcyjnego forkhead box P3, indukowanego glukokortykoidami receptora czynnika martwicy nowotworu receptora czynnika martwicy nowotworów i białka 4 związanego z cytotoksycznymi limfocytami T, jak również hamowanie zdarzeń sygnalizacyjnych przez Src i czynnik jądrowy kappaB. Dasatynib wykazał hamujący wpływ na proliferację i funkcję zarówno Tregs, jak i CD4+CD25- T w terapeutycznie istotnych stężeniach leku. Kliniczne podawanie dasatynibu może wpływać nie tylko na efekt przeszczep przeciwko białaczce, ale także choroba przeszczep przeciwko gospodarzowi u pacjentów otrzymujących dasatynib po allogenicznym przeszczepie komórek macierzystych i/lub infuzji limfocytów dawcy limfocytów dawcy, ponieważ funkcja zarówno limfocytów Treg, jak i efektorowych limfocytów T jest są hamowane w podobny sposób przez dasatynib. --- CEL: Zbadanie hamującego wpływu dazatynibu na proliferację, funkcję i zdarzenia sygnalizacyjne na komórkach CD8+T. MATERIAŁY I METODY: Zastosowano ester bursztynoimidylowy dioctanu karboksyfluoresceiny i 5-bromo-2-deoksyurydynę. 5-bromo-2-deoksyurydynę zastosowano do wykrycia proliferacji i cyklu komórkowego komórek CD8+T traktowanych odpowiednio dazatynibem. Częstotliwość i funkcja wirusowych i specyficznych dla antygenu białaczkowego komórek CD8+T od zdrowych dawców mierzono za pomocą barwienie tetramerem i test ELISPOT. Analizę Western blotting przeprowadzono w celu wykrycia receptora komórek T (TCR), czynnika jądrowego kappa B (NF-kappaB) i Src w komórkach T leczonych dasatynibem lub imatynibem. WYNIKI: Dasatynib hamował proliferację limfocytów T CD8+ w sposób zależny od dawki. sposób, co było związane z niższym wydzielaniem interferonu-gamma i granzymu granzymu B, a także z zatrzymaniem komórek CD8+T w fazie G0/G1 cyklu komórkowego. cyklu komórkowego. Zahamowanie komórek CD8+T wykazano w próbkach krwi pobranych od pacjenta pod wpływem dasatynibu w porównaniu ze stanem komórek T bez dasatynibu. dasatynibu. Western blotting potwierdził, że w efektach tych pośredniczyła obniżenie poziomu fosforylacji cząsteczek z TCR i sygnalizacji kaskady transdukcji sygnału NF-kappaB. Dasatynib okazał się silniejszy niż imatynib na zdarzenia sygnalizacyjne Src i TCR w komórkach T Jurkat. WNIOSEK: Nasze badanie wykazało, że dasatynib upośledzał proliferację i funkcję komórek CD8+T poprzez zdarzenia sygnalizacyjne TCR i NF-kappaB bez indukowania apoptozy. apoptozy. Dlatego dasatynib może zmieniać efekt przeszczep przeciwko białaczce i chorobę chorobę przeszczep przeciwko gospodarzowi po allogenicznym przeszczepie komórek macierzystych podtrzymywanym przez komórki komórki CD8+T. Dasatynib może być również stosowany jako nowy środek immunosupresyjny. --- Dasatynib jest doustnym małocząsteczkowym inhibitorem kinaz tyrozynowych z rodziny Abl i Src (SFK), w tym p56(Lck) (Lck). (SFK), w tym p56(Lck) (Lck). Biorąc pod uwagę kluczowe znaczenie Lck w przekazywaniu sygnałów z kompleksu sygnalizacyjnego receptora komórek T (TCR) i silną zdolność silną zdolność dasatynibu do hamowania aktywności Lck, postawiliśmy hipotezę, że ten środek może zapewnić nową drogę immunomodulacji poprzez ukierunkowane hamowanie sygnalizacji indukowanej antygenem. W tym miejscu pokazujemy, że dasatynib hamuje transdukcję sygnału za pośrednictwem TCR transdukcję sygnału, proliferację komórkową, produkcję cytokin i odpowiedzi limfocytów T in vivo. odpowiedzi komórek T in vivo. Jednak hamowanie, w którym pośredniczy dasatynib, nie indukuje apoptozy, ponieważ efekt jest odwracalny lub może zostać przezwyciężony przez sygnały omijające TCR, takie jak ester forbolu. Transdukcja sygnału i odpowiedzi proliferacyjne odpowiedzi za pośrednictwem IL-2 pozostają zasadniczo niezakłócone, co sugeruje, że dazatynib wykazuje swoistość dla sygnalizacji TCR. Ponadto, dasatynib w połączeniu z cyklosporyną A lub rapamycyną prowadziło do znacznie silniejszego hamowania aktywacji limfocytów T aktywacji limfocytów T, co sugeruje, że ukierunkowane hamowanie Lck może być użytecznym dodatkiem w celu zwiększenia immunomodulacji. W połączeniu z obecnie dostępnymi środkami immunomodulującymi, hamowanie SFK może potencjalnie zwiększyć skuteczność immunomodulacyjną, jednocześnie minimalizując toksyczność poszczególnych środków. --- CEL: Podwójny inhibitor kinazy BCR-ABL/SRC, dasatynib, został wprowadzony do kliniki w celu leczenia przewlekłej białaczki szpikowej i ostrej białaczki limfoblastycznej Ph+. Ponieważ wiadomo, że kinazy SRC odgrywają ważną rolę w fizjologicznej aktywacji limfocytów T aktywacji limfocytów T, przeanalizowaliśmy immunobiologiczny wpływ dasatynibu na funkcję limfocytów T funkcję. Wpływ dazatynibu na wiele funkcji efektorowych komórek T był zbadano w klinicznie istotnych dawkach (1-100 nmol / l); obiecujący inhibitor kinazy tyrozynowej inhibitor kinazy tyrozynowej staurosporynę zastosowano jako komparator. PROJEKT EKSPERYMENTALNY: Oczyszczone ludzkie komórki CD3 + i specyficzne dla wirusa komórki T CD8 + od zdrowych dawców krwi badano bezpośrednio ex vivo; specyficzne dla antygenu potwierdzono w zdefiniowanych klonach komórek T. Wyniki funkcjonalne obejmowały produkcję cytokin (interleukina-2, IFN gamma i czynnik martwicy nowotworów alfa), degranulację (mobilizacja CD107a/b), aktywację (regulacja w górę CD69), proliferacja (rozcieńczenie estru bursztynoimidylowego dioctanu karboksyfluoresceiny), indukcja apoptozy/nekrozy i transdukcja sygnału. WYNIKI: Zarówno dazatynib, jak i staurosporyna hamowały aktywację limfocytów T, proliferację, produkcję cytokin i degranulację w sposób zależny od dawki. sposób. Mechanistycznie, było to pośredniczone przez blokadę wczesnych zdarzeń transdukcji sygnału transdukcji sygnału i nie było spowodowane utratą żywotności komórek T. Ogólnie rzecz biorąc, komórki T wydawały się być bardziej wrażliwe na te efekty niż limfocyty T CD8+, a naiwne limfocyty T T bardziej wrażliwe niż podgrupy komórek T pamięci. Hamujące działanie dazatynibu były tak głębokie, że wszystkie funkcje efektorowe komórek T zostały wyłączone przy terapeutycznie istotnych stężeniach. WNIOSEK: Wyniki te wskazują, że należy zachować ostrożność przy stosowaniu tego leku w warunkach klinicznych. leku w warunkach klinicznych i zapewniają uzasadnienie do zbadania potencjału dasatynibu jako środka immunosupresyjnego w dziedzinie transplantacji i choroby autoimmunologiczne wywołane przez komórki T. --- Dasatynib, podwójny inhibitor kinazy tyrozynowej, jest znany z modulowania lub tłumienia aktywacji komórek T. aktywację i proliferację komórek T. Przedstawiamy serię 8 pacjentów, u których u których rozwinęła się przewlekła limfocytoza obwodowa, zidentyfikowana jako komórki natural killer lub natural killer/T-cells na podstawie ich morfologii dużych ziarnistych limfocytów i profilach immunofenotypowych CD16(+), CD56(+), CD3(-) lub CD3(+), spośród 18 pacjentów leczonych dazatynibem. pacjentów otrzymujących terapię dazatynibem. Wszystkie przypadki, w których wystąpiła limfocytoza limfocytów osiągnęły optymalną odpowiedź molekularną (8/8 w dużych pacjentów z dużymi ziarnistymi limfocytami(+) vs. 3/10 pacjentów z dużymi ziarnistymi limfocytami(-) pacjentów, p=0,002). Test uwalniania (51)Cr wykazał, że cytotoksyczność komórek cytotoksyczność została zwiększona w przypadku dużych ziarnistych limfocytów limfocytów w porównaniu z normalnymi zdrowymi dawcami oraz że cytotoksyczność komórek NK cytotoksyczność u osób reagujących na dazatynib była wyższa niż u osób niereagujących. Podsumowując Podsumowując, niniejsze badanie sugeruje, że naturalni zabójcy lub naturalni zabójcy / komórki T rozwija się w związku z terapią dazatynibem i że limfocytoza dużych ziarnistych limfocytów terapią dazatynibem i że duże ziarniste limfocyty mogą mieć terapeutyczny terapeutyczny wpływ na komórki białaczkowe Ph(+). --- CEL: Dasatinib (BMS-354825) jest małocząsteczkowym inhibitorem kinazy tyrozynowej Src/Abl zatwierdzonym do leczenia przewlekłej białaczki szpikowej. zatwierdzony do leczenia przewlekłej białaczki szpikowej i ostrej białaczki limfoblastycznej ostrej białaczki limfoblastycznej z chromosomem Philadelphia. Członkowie rodziny kinaz Src są zaangażowani w indukcję wrodzonej i adaptacyjnej odporności. odporności. Celem tego badania była ocena hamującego działania dazatynibu na swoistą antygenowo funkcję limfocytów T CD8(+) i CD4(+), jak również na cytokiny komórek cytotoksyczność komórek NK. MATERIAŁY I METODY: Aby ocenić hamowanie przez dasatynib proliferacji limfocytów T specyficznych dla antygenu, transgeniczne limfocyty T CD4(+) i CD8(+) specyficzne dla albuminy jaja kurzego. Endogenne odpowiedzi limfocytów T CD4(+) i CD8(+) określono po immunizacji myszy leczonych dazatynibem lub kontrolnych myszy z niereplikującym się rekombinowanym wirusem. Usunięcie komórek RMA-S, a komórek RMA-S, grasiczaka z niedoborem głównego kompleksu zgodności tkankowej (MHC) klasy I, wrażliwego na lizę komórek NK. komórek NK, analizowano u myszy poddawanych leczeniu dasatynibem. WYNIKI: Dasatynib hamował specyficzną dla antygenu proliferację mysich CD4(+) i transgenicznych limfocytów T CD8(+) in vitro i in vivo. Endogenne specyficzne dla antygenu odpowiedzi przywoławcze komórek pomocniczych T i indukcja cytotoksyczności za pośrednictwem komórek T po immunizacji niereplikującym się rekombinowanym wirusem były również zahamowane. Podobnie jak zdolność komórek NK do eliminacji komórek z niedoborem MHC klasy I in vivo. WNIOSKI: Odkrycia te sugerują, że dasatynib ma potencjał do modulowania odpowiedź immunologiczną gospodarza w dawkach klinicznych i podkreśla zakres zastosowań poza celem zastosowania, np. terapeutyczna immunosupresja w kontekście autoimmunologicznej patogenezy i allogenicznych przeszczepów tkanek.
|
Czy dasatynib promuje lub hamuje proliferację komórek T?
|
Dasatynib hamuje proliferację limfocytów T
|
1,643
|
Elementy ultra-zachowane (UCE) to segmenty o długości >200 bp wykazujące absolutną identyczność sekwencji między ortologicznymi regionami genomów człowieka, szczura i myszy. Czynniki selekcyjne działające na te UCE są wciąż nieznane. Ostatnie badania wykazały, że UCE funkcjonują jako wzmacniacze dalekiego zasięgu genów flankujących lub są zaangażowane w splicing, gdy pokrywają się z eksonami. Zubożenie UCE wśród Zmienność liczby kopii, jak również znaczna niedoreprezentacja polimorfizmów pojedynczych nukleotydów (SNP) w obrębie UCE również ujawniły ich ewolucyjne i funkcjonalne znaczenie, wskazując na ich potencjalny wpływ na choroby, takie jak rak. W niniejszym badaniu zbadaliśmy wpływ sześć SNP w obrębie UCEs na rodzinne ryzyko raka piersi. Dwa z sześciu SNP wykazały związek z rodzinnym ryzykiem raka piersi. Podczas gdy rs9572903 wykazał tylko granicznie istotny związek, częstość rzadkiego allelu [G] rs2056116 była wyższa niż w przypadku rs2056116. rs2056116 była wyższa w przypadkach niż w grupie kontrolnej, wskazując na zwiększone ryzyko rodzinnego ryzyko raka piersi ([G] vs [A]: iloraz szans (OR) = 1,18, 95% przedział ufności (CI) 1,06 przedział ufności (CI) 1,06-1,30, P = 0,0020; [GG] versus [AA]: OR = 1,41, 95% CI 1.15-1.74, P = 0.0011). Co ciekawe, w porównaniu ze starszą grupą wiekową, OR OR były zwiększone u kobiet w wieku poniżej 50 lat ([G] versus [A]: OR = 1,27, 95% CI 1,11-1,45, P = 0,0005; [GG] versus [AA]: OR = 1.60, 95% CI 1,22-2,10, P = 0,0007) wskazując na efekt związany z wiekiem lub hormonami. Jest to pierwsze badanie wskazujące, że SNP w UCE mogą być związane z ryzykiem raka. ryzykiem zachorowania na raka. --- Elementy ultra-zachowane (UCE) to sekwencje, które są identyczne między referencyjnymi genomami odległych gatunków. Ponieważ są one pod negatywną selekcji i wzbogacone w pobliżu lub w określonych klasach genów, jednym z wyjaśnień dla ich ultrakonserwacji może być ich zaangażowanie w ważne funkcje. Rzeczywiście, wiele UCE może napędzać ekspresję genów specyficznych dla tkanki. Wykazaliśmy, że nieeksoniczne UCE są zubożone wśród duplikacji segmentowych (SD) i wariantów liczby kopii (CNV). (CNV) i zaproponowaliśmy, że ich ultrakonserwacja może odzwierciedlać mechanizm mechanizm liczenia kopii poprzez porównanie. Tutaj donosimy, że nieeksoniczne UCEs są również zubożone w 10 z 11 ostatnich zestawów danych genomowych ludzkich CNV, w tym 3 uzyskanych za pomocą strategii pozwalających na większą precyzję w określaniu zakresów CNV. Ponadto przedstawiamy obserwacje sugerujące, że nieksoniczne UCE per se mogą przyczyniać się do tego zubożenia i że ich pozorna wrażliwość na dawkę wrażliwość na dawkowanie, kiedy zostały utrwalone u ostatniego wspólnego przodka ssaków, ptaków i gadów, zgodnie z wrażliwością na dawkę przyczyniającą się do ultrakonserwacji. Wreszcie, w poszukiwaniu mechanizmu (mechanizmów) leżących u podstaw funkcji funkcji nieksonicznych UCE, odkryliśmy, że są one wzbogacone w TAATTA, która jest również sekwencją rozpoznawczą dla modułu wiążącego DNA homeodomeny, i są ograniczone zmianą częstotliwości A + T. --- Wcześniejsze wyszukiwanie w genomach człowieka, myszy i szczura sekwencji, które są 100% zachowane w ortologicznych segmentach i > lub = 200 bp długości zidentyfikowane 481 odrębnych sekwencji. Te sekwencje człowiek-mysz-szczur, które reprezentują elementy ultra-zachowane (UCE), są uważane za ważne dla funkcji obejmujących wiązanie DNA, przetwarzanie RNA oraz regulację transkrypcji i rozwoju. rozwoju. Badania in vivo i dodatkowe badania obliczeniowe UCE i innych wysoce konserwatywnych sekwencji są zgodne z tymi powiązaniami funkcjonalnymi, z pewnymi obserwacjami wskazującymi na aktywność podobną do wzmacniacza dla tych elementów. Tutaj pokazujemy, że UCE są znacznie uszczuplone wśród segmentowych duplikacji i wariantów liczby kopii. Warto zauważyć, że spośród UCE, które znajdują się w segmentowych duplikacjach segmentowych lub wariantach liczby kopii, większość z nich pokrywa się z eksonami, co wskazuje, wraz z innymi przedstawionymi odkryciami, że UCE nakładające się na eksony reprezentują odrębny podzbiór. --- Elementy ultra-zachowawcze (UCE) są silnie zubożone z segmentowych duplikacji i zmian liczby kopii (CNV) w ludzkim genomie, co sugeruje, że delecja lub duplikacja UCE może być szkodliwa dla komórek ssaków. Tutaj my zajmujemy się procesem, w którym CNV zostają pozbawione UCE. Zaczynamy od pokazania że zubożenie UCE charakteryzuje najnowsze wielkoskalowe zbiory danych ludzkich CNV a następnie stwierdzamy, że nawet nowo utworzone de novo CNV, które przeszły przez mejozę najwyżej raz przez mejozę co najwyżej raz, są znacznie zubożone w UCE. W uderzającym CNV powstające specyficznie w komórkach nowotworowych z reguły nie są uszczuplone dla UCE, a nawet mogą ulec znacznemu wzbogaceniu. Ta obserwacja wskazuje na możliwość, że CNV, które powstają somatycznie i są stosunkowo nowo utworzone, są jest mniej prawdopodobne, że utworzyły profil CNV, który jest zubożony w UCE. Alternatywnie, brak zubożenia w UCE z CNV raka może odzwierciedlać stan choroby. stan chorobowy. Na poparcie tego drugiego wyjaśnienia, somatyczne CNV, które nie są związane z chorobą są zubożone w UCE. Na koniec pokazujemy, że możliwe jest można zaobserwować, że CNV indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych (iPS) stają się z czasem zubożone w UCE, co sugeruje, że zubożenie może być ustalone poprzez selekcję przeciwko CNV zakłócającym UCE bez wymogu podziałów mejotycznych. podziałów mejotycznych.
|
Czy wśród wariantów liczby kopii (CNV) brakuje elementów ultrakonserwowanych?
|
Tak. Co ciekawe, ludzkie elementy ultra-zachowawcze (UCE) zostały zgłoszone jako silnie uszczuplone wśród segmentowych duplikacji i łagodnych wariantów liczby kopii (CNV). Elementy te mogą być interpretowane jako cechy charakterystyczne dla genów wrażliwych na dawkę, szczególnie dla tych genów, których wzmocnienie lub utrata może być bezpośrednio związana z zaburzeniami neurorozwojowymi. Dlatego ich obecność w nierównowadze genomowej o nieznanym wpływie może sugerować stan istotny klinicznie
|
1,644
|
Ludzki Scribble (Scrib) jest ewolucyjnie konserwowanym białkiem polaryzacji komórek, ale jego potencjalna rola w nowotworach u ludzi jest kontrowersyjna. Tutaj pokazujemy, że Scrib ulega niemal powszechnej nadekspresji w hodowanych liniach komórek nowotworowych i genetycznie genetycznie odmiennych seriach pacjentów z rakiem w porównaniu z dopasowanymi normalnymi tkankami in vivo. Zamiast asocjacji błonowej obserwowanej w normalnych nabłonkach, Scrib związany z nowotworem Scrib jest nieprawidłowo zlokalizowany i znajduje się głównie w cytozolu. Małe zakłócające RNA w modelowych komórkach gruczolakoraka płuc A549 hamowało migrację komórek w testach gojenia ran. migrację w testach gojenia się ran, hamowało inwazję komórek nowotworowych na Wkładki pokryte Matrigelem i regulowały w dół ekspresję ruchliwości komórek markerów i mediatorów przejścia nabłonkowo-mezenchymalnego. Dane te ujawniają wcześniej nierozpoznane wykorzystanie Scrib do nieprawidłowej ruchliwości komórek nowotworowych i inwazji, potencjalnie przyczyniając się do progresji choroby u ludzi. --- Podjednostka γ głównego kompleksu zgodności tkankowej (MHC) klasy II, CD74, ulega nadekspresji w znacznym odsetku guzów piersi z przerzutami, ale mechanistyczne podstawy i biologiczne znaczenie tego zjawiska nie są w pełni poznane. nie są w pełni zrozumiałe. Tutaj pokazujemy, że gdy CD74 ulega nadekspresji w ludzkim nowotworowych i nienowotworowych komórkach nabłonkowych, wchodzi w interakcje i zakłóca funkcję Scribble, produktu dobrze znanego genu supresorowego nowotworu. Ponadto, przy użyciu linii komórek nabłonkowych wyrażających CD74 pod kontrolą promotora indukowanego tetracykliną i ilościowej spektrometrii mas o wysokiej rozdzielczości spektrometrii masowej, wykazujemy, że w wyniku nadekspresji CD74, wzór fosforylacji wzór fosforylacji C-końcowej części Scribble ulega specyficznym zmianom. Towarzyszy temu translokacja białka z miejsc kontaktów komórka-komórka w błonie plazmatycznej do cytoplazmy, co prawdopodobnie prawdopodobnie skutecznie zwiększa ruchliwość i inwazyjność komórek nowotworowych. --- Ekspresja małych, niekodujących RNA lub mikroRNA (miR), jest często ulega deregulacji w nowotworach u ludzi, ale sposób, w jaki te szlaki wpływają na postęp choroby jest nadal w dużej mierze nieuchwytny. Tutaj donosimy o miR, miR-296, który jest stopniowo tracony podczas progresji nowotworu i koreluje z przerzutami w raku jelita grubego, piersi, płuc, żołądka, przytarczyc, wątroby i dróg żółciowych. nowotworach. Funkcjonalnie, miR-296 kontroluje globalną sygnaturę genów ruchliwości komórek w komórek nabłonkowych poprzez transkrypcyjną represję modułu plastyczności komórek, Scribble (ang. moduł plastyczności komórek, Scribble (Scrib). Z kolei utrata miR-296 powoduje nieprawidłowo zwiększoną i nieprawidłową lokalizację Scrib w ludzkich nowotworach, co skutkuje przesadną przypadkowej migracji komórek i inwazyjności komórek nowotworowych. Ponowna ekspresja miR-296 w komórkach MDA-MB231 hamuje wzrost guza in vivo. Wreszcie, poziomy miR-296 lub Scrib przewidują nawrót nowotworu u pacjentów z rakiem wątrobowokomórkowym. Dane te identyfikują miR-296 jako globalny represor nowotworowości i odkrywają wcześniej Scrib w progresji nowotworów u ludzi. --- Drosophila Discs large (Dlg), Scribble (Scrib) i Lethal giant larvae (Lgl) działają wspólnie jako regulatory w porozumieniu jako regulatory polaryzacji nabłonka, a ludzkie homologi Drosophila dlg, scrib i lgl są genami związanymi z rakiem. LLGL1, LLGL2 i LLGL3/STXBP5, kodujące odpowiednio LGL1, LGL2 i LGL3/Tomosyn, są ludzkimi homologami ludzkimi homologami genu lgl Drosophila. Tutaj zidentyfikowaliśmy i scharakteryzowaliśmy LLGL4 (znany również jako STXBP5L) gen kodujący białko LGL4, przy użyciu bioinformatycznych. Niescharakteryzowany ludzki cDNA KIAA1006 (AB023223) został wyprowadzony z ludzkiego genu LLGL4. LLGL4 mRNA ulegało ekspresji w nerkach, hipokampie mózgu, a także również w rakowiaku płuc i guzach zarodkowych. Gen LLGL4, składający się z 28 eksonów, został zmapowany do ludzkiego chromosomu 3q13.33. Mysz A830015P08Rik cDNA (NM_172440.1) był skróconym o 3'częściowym cDNA Llgl4. Sekwencja nukleotydów pełnej długości mysiego cDNA Llgl4 została określona in silico przez złożenie A830015P08Rik cDNA, BU609516 EST i dwóch ostatnich eksonów genu Llgl4 w obrębie mysiego klonu genomowego klon genomu RP24-174G4 (AC118742.3). Ludzki LGL4 wykazał 95,8% całkowitej identyczności aminokwasowej identyczność z mysim Lgl4 i 68,4% całkowitej identyczności aminokwasowej z ludzkim LGL3. Domena LGLH1 (kodon 1-11 LGL4), domena LGLH2 (kodon 52-98) i domena LGLH3 (kodon 994-1054) zostały zidentyfikowane jako nowe regiony konserwatywne wśród członków rodziny LGL członków rodziny LGL. LGL1 i LGL2 składają się z domen LGLH1, LGLH2, LGLH3 i pięciu powtórzeń WD40 WD40, podczas gdy LGL3 i LGL4 składają się z domen LGLH1, LGLH2, LGLH3, pięciu powtórzeń WD40 i C-końcowej domeny SNARE wiążącej syntaksynę. Jest to pierwszy raport na temat identyfikacji i charakterystyki ludzkich LLGL4 i mysich Llgl4 genów. --- Informacje o autorze: (1)Cell Cycle and Cancer Genetics, Research Division, Peter MacCallum Cancer Centre, Melbourne, Victoria Australia. Centre, Melbourne, Victoria, Australia. (2)1] Cell Cycle and Cancer Genetics, Research Division, Peter MacCallum Cancer Centre, Melbourne, Victoria, Australia. Peter MacCallum Cancer Centre, Melbourne, Victoria, Australia [2] The Sir Peter MacCallum Department of Onkologii, Melbourne, Victoria, Australia. (3) Cell Signaling and Cell Death Division, The Walter and Eliza Hall Institute of Medical Research, Parkville, Victoria of Medical Research, Parkville, Victoria, Australia. (4)1] Sir Peter MacCallum Department of Oncology, Melbourne, Victoria, Australia [2] Translational Research Laboratory, Cancer Therapeutics Program, Peter MacCallum Cancer Centre, Melbourne, Victoria, Australia. (5)1] Cell Cycle and Cancer Genetics, Research Division, Peter MacCallum Cancer Centre, Melbourne, Victoria, Australia. Peter MacCallum Cancer Centre, Melbourne, Victoria, Australia [2] The Sir Peter MacCallum Department of Oncology, Melbourne, Victoria, Australia [3] Department of Pathology, University of Melbourne, Parkville, Victoria, Australia of Melbourne, Parkville, Victoria, Australia [4] Department of Molecular Biology i Biochemii, Uniwersytet w Melbourne, Parkville, Wiktoria, Australia. --- Utrata polaryzacji komórkowej jest cechą charakterystyczną nowotworów nabłonkowych. możliwość, że regulatory polarności odgrywają rolę w hamowaniu nowotworzenia. Kompleks Scribble jest jednym z co najmniej trzech oddziałujących ze sobą kompleksów białkowych. kompleksów białkowych, które odgrywają kluczową rolę w ustalaniu i utrzymywaniu nabłonkowego. W ludzkich nowotworach jelita grubego, piersi i endometrium ekspresja białka członka kompleksu Scribble SCRIB jest często nieprawidłowo zlokalizowana i deregulowana. Tutaj, donosimy, że Scrib jest niezbędny dla homeostazy prostaty u myszy. Scrib inicjowała przerost prostaty, podczas gdy ukierunkowana bialleliczna utrata Scrib predysponowała myszy do śródnabłonkowej neoplazji prostaty. Mechanizm, wykazano, że Scrib negatywnie reguluje kaskadę MAPK w celu tłumienia nowotworzenia. Dalsza analiza wykazała, że specyficzna dla prostaty utrata Scrib u myszy u myszy w połączeniu z ekspresją onkogennej mutacji Kras sprzyjała progresję raka prostaty, która odzwierciedla ludzką chorobę. Znaczenie kliniczne znaczenie pracy na myszach zostało podkreślone przez naszą obserwację że deregulacja SCRIB silnie korelowała ze słabym przeżyciem w ludzkim raku prostaty. raka prostaty u ludzi. Dane te sugerują, że sieć polaryzacji może stanowić nową drogę dla interwencji terapeutycznej. --- Aktywujące mutacje w genach szlaku Ras-mitogen-aktywowana kinaza białkowa (MAPK) występują w około 30% wszystkich nowotworów u ludzi; jednak sama mutacja Ras rzadko wystarcza do wywołania rozwoju nowotworu. Scribble jest regulator polaryzacji niedawno wyizolowany z ekranu Drosophila dla zdarzeń, które współpracują z mutacją Ras w celu promowania progresji guza i inwazji komórek. U ssaków ssaków, Scribble reguluje ukierunkowaną migrację komórek i gojenie się ran in vivo; jednak nie zidentyfikowano roli Scribble u ssaków w transformacji onkogennej. transformacji onkogennej. Tutaj pokazujemy, że w ludzkich komórkach nabłonkowych wykazujących ekspresję onkogenów Ras lub Raf, utrata Scribble promuje inwazję komórek przez macierz zewnątrzkomórkową macierz zewnątrzkomórkową w systemie hodowli organotypowej. Co więcej, pokazujemy, że mechanizm w którym to się dzieje, polega na regulacji sygnalizacji MAPK przez Scribble. Tłumienie Tłumienie sygnalizacji MAPK jest wysoce konserwatywną funkcją Scribble, ponieważ zapobiega również defektom rozwoju skrzydeł Drosophila, w których pośredniczy Raf. Nasze dane zidentyfikować Scribble jako ważnego mediatora sygnalizacji MAPK i zapewnić molekularną podstawę dla obserwacji, że ekspresja Scribble jest zmniejszona w wielu inwazyjnych nowotworach u ludzi. --- Po latach szeroko zakrojonych odkryć naukowych wiele dowiedzieliśmy się o sieciach które regulują homeostazę nabłonka. Utrata ekspresji lub funkcjonalnej lub funkcjonalnej aktywności białek adhezji i polarności komórek (w tym PAR, okruchów (CRB) i kompleksów scribble (SCRIB)) jest ściśle związana z zaawansowanymi stadiami progresji nowotworu i inwazyjnością. zaawansowanym stadium progresji nowotworu i inwazyjnością. Jednak kluczowe role tych białek w ze szlakami Hippo i kinazy wątrobowej B1 (LKB1) -AMPK oraz w funkcjonowaniu i proliferacji funkcji nabłonka i proliferacji wskazują, że mogą one być również związane z wczesnymi etapami nowotworzenia. z wczesnymi etapami nowotworzenia. Na przykład, deregulacja adhezji i polaryzacji może powodować nieprawidłowe podziały komórek i zwiększoną samoodnowy dorosłych nabłonkowych komórek macierzystych. W tym przeglądzie podkreślamy niektóre postępy w zrozumieniu, w jaki sposób utrata polarności komórek nabłonkowych przyczynia się do powstawania nowotworów. --- Utrata białek polaryzacji komórek, takich jak Scribble, indukuje nowotwory u Drosophila poprzez promowanie niekontrolowanej proliferacji. U ssaków rola, jaką białka polarności białka odgrywają podczas nowotworzenia nie jest dobrze poznana. Tutaj wykazaliśmy że pozbawienie Scribble w nabłonku sutka zaburza polarność komórek, blokuje trójwymiarową morfogenezę, hamuje apoptozę i indukuje dysplazję in vivo, która po długim okresie utajenia przekształca się w nowotwór. Utrata Scribble współpracuje z onkogenami, takimi jak c-myc, przekształcając komórki nabłonkowe i indukując nowotwory in vivo poprzez blokowanie aktywacji szlaku apoptozy. Podobnie jak zubożenie, nieprawidłowa lokalizacja Scribble z połączenia komórka-komórka była wystarczająca do promowania transformacji komórek. Co ciekawe, spontaniczne guzy sutka u myszy i ludzi u myszy i ludzi posiadają zarówno obniżoną, jak i nieprawidłową lokalizację Scribble. W ten sposób wykazać, że scribble hamuje powstawanie raka piersi i że deregulacja szlaków biegunowości promuje wzrost dysplastyczny i nowotworowy u ssaków poprzez zaburzając morfogenezę i hamując śmierć komórek.
|
Czy deregulacja SCRIB promuje raka?
|
Tak, deregulacja bazgrołów promuje raka.
|
1,645
|
Podwójnie precyzyjna natura reakcji napromieniowanego UV DNA katalizowana przez kompleks UvrABC potencjalnie prowadzi do wycięcia uszkodzonego fragmentu. Jednakże, ani uwalnianie fragmentów w warunkach niedenaturujących, ani białka UvrBC są odwracane. Dodanie białka UvrD do kompleksu DNA-UvrBC powoduje wycięcie naciętej uszkodzonej nici i obrót białka UvrC. białka UvrC. W celu lepszego zrozumienia zaangażowania UvrD w etap wycięcia etapie wycięcia, immunoprecypitacja została wykorzystana do wykrycia białek oddziałujących z UvrD w procesie naprawy DNA. W niniejszym komunikacie wykazano, że UvrA i UvrB są wytrącane z UvrD w roztworze, ale kompleks UvrAB nie jest. W kompleksie UvrB może zostać wytrącony, a preinkubacja UvrD z UvrB wykazała inhibicję UvrB ujawniła hamujący wpływ na obrót kompleksu nacięcia. Dane te sugerują, że UvrB w kompleksie nacięcia wydaje się rekrutować UvrD do 3' naciętego miejsca naciętej nici przez interakcję białko-białko i do umożliwić inicjację odwijania przez UvrD z powstałego nicka w kierunku od 3' do 5' w kierunku od 3' do 5'. --- Powszechnie przyjmuje się, że kompleks rozpoznający uszkodzenie naprawy wycięcia nukleotydu w Escherichia coli składa się z dwóch cząsteczek UvrA i jednej UvrB, oraz że w kompleksie przedwycięciowym UvrB wiąże się z uszkodzeniem jako monomer. Używając mikroskopii sił skaningowych, pokazujemy tutaj, że kompleks rozpoznawania uszkodzeń składa się z dwóch podjednostek UvrA i dwóch UvrB, z DNA owiniętym wokół jednego z monomerów monomerów UvrB. Po związaniu uszkodzenia i uwolnieniu podjednostek UvrA, UvrB pozostaje dimerem w kompleksie preincyzyjnym. Po połączeniu z białkiem UvrC jeden z monomerów UvrB zostaje uwolniony. Proponujemy model, w którym obecność dwóch podjednostek UvrB zapewnia rozpoznawanie uszkodzeń w obu niciach DNA. Po związaniu kompleksu UvrA(2)B(2) z domniemanym uszkodzonym miejscem, DNA owija się wokół jednego z monomerów UvrB, który następnie sonduje jedną z nici DNA na obecność DNA pod kątem obecności uszkodzenia. Gdy nie zostanie znalezione żadne uszkodzenie, DNA owinie się wokół drugiej podjednostki UvrB, która sprawdzi drugą nić pod kątem aberracji. --- Aby zbadać aktywność białek naprawczych Escherichia coli UvrA i UvrB podczas tworzenia kompleksu przed wycięciem nukleotydów podczas tworzenia kompleksu wstępnego wycięcia w uszkodzonym miejscu DNA. DNA, użyliśmy substratów z modyfikacjami wokół pojedynczego 2-(acetyloamino)fluorenu (AAF). W oparciu o uwalnianie oligonukleotydów zawierających AAF oligonukleotydów z jednoniciowego kręgu DNA, doszliśmy do wniosku, że podczas interakcji z naszymi substratami UvrAB wprowadza zmiany w DNA, które są zlokalizowane w miejscu uszkodzenia i są ograniczone do 1-3 bp. Ponieważ zmiany te mogą mogą obejmować denaturację DNA w miejscu uszkodzenia, a w konsekwencji struktura pęcherzykowa może być obecna w kompleksie przed nacięciem, zbadaliśmy aktywność nacięcia UvrABC na substratach z 1-4 niesparowanymi zasadami obok adduktu AAF. AAF. Otwarcie więcej niż jednej zasady po jednej lub obu stronach zmiany powodowało znaczący spadek aktywności UvrABC, ale nie zmieniało zmieniało położenia miejsc nacięcia. Wnioskujemy, że działanie UvrAB prowadzące do kompleksu przed nacięciem nie obejmuje tworzenia pęcherzyka generowanego przez rozległą denaturację par zasad. --- Dimery pirymidynowe w DNA indukowane światłem ultrafioletowym są rozpoznawane i naprawiane przez szereg unikalnych systemów nadzoru komórkowego. Na najwyższym poziomie złożoności złożoności Escherichia coli (E. coli) posiada system naprawy DNA uvr składający się z białek UvrA, UvrB i UvrC odpowiedzialne za nacinanie. Istnieje kilka etapów regulowanych przez ten szlak, który obejmuje zależną od ATP reakcję dimeryzacji UvrA wymaganą do utworzenia nukleoproteiny UvrAB. To tworzenie kompleksu napędzany przez wiązanie ATP, jest związany ze zlokalizowanym topologicznym odwijaniem DNA. Ten kompleks białkowy może katalizować zależne od ATP 5'----3' przemieszczenie nici D-pętli DNA lub krótkich pojedynczych nici zneutralizowanych do pojedynczej nici kolistego lub liniowego DNA. Ten domniemany proces translokacji jest zatrzymany po napotkaniu uszkodzonych miejsc. Kompleks jest teraz przygotowany do podwójnego katalizowanego przez UvrC. Pozostała część procesu naprawy obejmuje UvrD (helikaza II) i polimerazę DNA I w celu skoordynowanej kontroli "wycięcia resyntezy", której towarzyszy obrót UvrABC. Ponadto proponuje się że poziomy białek naprawczych mogą być regulowane przez proteolizę. UvrB jest do skróconego UvrB* przez proteazę indukowaną stresem, która działa również w podobnych miejscach na podobne miejsca na białku E. coli Ada. Chociaż UvrB* może wiązać się z UvrA do DNA, nie może uczestniczyć w reakcjach helikazy lub nacinania. Jest to również ATPazą zależną od DNA. --- Geny uvrA, uvrB i uvrC Escherichia coli kontrolują początkowe etapy naprawy wycięcia nukleotydów. naprawy wycinania nukleotydów. Produkt genu uvrC jest zaangażowany w co najmniej jedno z podwójnych nacięć wytwarzanych przez kompleks UvrABC. Wykorzystując chromatografię powinowactwa jednoniciowego (ss) DNA (ss), oddzieliliśmy dwie formy UvrC od obu komórek E. coli typu dzikiego i komórek nadprodukujących. UvrCI eluuje przy 0,4 M KCl, a UvrCII eluuje przy 0,6 M KCl. Ogólnie rzecz biorąc, obie formy, w obecności UvrA i UvrB, aktywnie nacinają DNA napromieniowane UV i zmodyfikowane CC-1065 w ten sam sposób, tj. sposób; tj. nacinają od sześciu do ośmiu nukleotydów 5' do i od trzech do pięciu nukleotydów 3' do fotoproduktu lub adduktu CC-1065-N3-adeniny. Produkują one jednak różne nacięcia w addukcie CC-1065-N3-adeniny w sekwencji 5'-GATTACG- obecnej we fragmencie MspI-BstNI 117 bp M13mp1. UvrABCI nacina zarówno po stronie 5', jak i 3' adduktu (cięcie UvrABCI), podczas gdy UvrABCII nacina tylko po stronie 5' (cięcie UvrABCII). Mieszanie UvrCI i UvrCII skutkuje zarówno UvrABCI i UvrABCII, a poziomy tych dwóch rodzajów cięcia są proporcjonalne do ilości UvrCI i UvrCII. Ślady DNazy I MspI-BstNI 117 bp fragmentu DNA zawierającego addukt adeninowy CC-1065 w miejscu w miejscu 5'-GATTACG- pokazują, że UvrCII, ale nie UvrCI, wiąże się z miejscem adduktu miejsce. Ponadto wzór śladów DNazy I indukowanych przez wiązanie UvrCII różni się od wzoru śladów indukowanych przez wiązanie UvrA, UvrAB i UvrABCI wiązanie. Co ciekawe, podczas gdy obecność nienapromieniowanego DNA zwiększa wydajność UvrABCII w cięciu DNA napromieniowanego UV, nie zwiększa to UvrABCII adduktu adeninowego CC-1065-N3 utworzonego przy 5'-GATTACG-. Te wyniki pokazują, że dwie różne formy UvrC różnią się właściwościami wiązania DNA a także trybami cięcia przy niektórych rodzajach uszkodzeń DNA. --- Rozpoznawanie przez białka naprawy wycięcia nukleotydów Escherichia coli Uvr o zróżnicowanej strukturze chemicznej oraz obecność aktywności helikazy w kompleksie w kompleksie UvrAB, która może wypierać krótkie oligonukleotydy wyżarzone do jednoniciowego DNA doprowadziło do modelu, w którym aktywność ta przemieszcza UvrAB wzdłuż nieuszkodzonego DNA do uszkodzonych miejsc, gdzie uszkodzenie blokuje dalszą translokację i i powstaje kompleks białko-DNA. Aby ocenić ten mechanizm rozpoznawania uszkodzeń, skonstruowaliśmy substraty z oligonukleotydami o różnych długościach długości wyżarzonych do jednoniciowych kręgów DNA i umieściliśmy pojedynczy 2-(acetyloamino)fluoren (AAF) albo na oligonukleotydzie, albo na okręgu. okręgu. W przypadku substratów bez zmian, kompleks UvrAB skutecznie skutecznie wypierał 22-merowe, ale nie 27-merowe lub dłuższe fragmenty. Obecność AAF na oligonukleotydzie znacząco zwiększała uwalnianie 27-meru, ale oligomery 30 lub dłuższe nie były rozdzielane. Umieszczenie zmiany na kolistej nici nie blokowało uwalniania fragmentów. Zamiast tego, aktywność uwalniania aktywność UvrAB była stymulowana i zależała również od długości wyżarzonego oligonukleotydu. oligonukleotydu. Obserwacje te nie zgadzają się z przewidywaniami mechanizmu rozpoznawania uszkodzeń mechanizmu rozpoznawania uszkodzeń, który zależy od translokacji napędzanej helikazą. Najprawdopodobniej Prawdopodobnie, aktywność UvrAB polegająca na rozdzielaniu nici jest konsekwencją lokalnych zmian zmian zachodzących podczas formowania kompleksu DNA-białko przed nacięciem w uszkodzonym miejscu miejscu uszkodzenia i nie jest spowodowana translokacją białka wzdłuż nieuszkodzonego DNA w celu zlokalizowania uszkodzenia. DNA w celu zlokalizowania uszkodzenia. --- Naprawa wycięcia nukleotydów (NER) u Escherichia coli jest odpowiedzialna za usuwanie nieporęcznych adduktów DNA przez podwójne nacięcia endonukleazy UvrABC. Chociaż aktywność kompleksu UvrAB, który może indukować zmianę konformacji DNA, jest w NER, zaangażowanie topologii DNA i topoizomeraz DNA pozostaje niejasne. pozostaje niejasny. Zbadaliśmy wpływ inhibicji topoizomerazy na system NER in vivo in vivo. Analiza naprawy wewnątrzkomórkowego plazmidu wykazała, że uszkodzenia DNA na dodatnich superzwójkach generowanych przez inhibicję gyrazy pozostało nienaprawione, podczas gdy uszkodzenia DNA zostały naprawione w mutantach topoizomerazy I. Wyniki te sugerują, że topologia DNA wpływa na proces NER i usuwanie dodatnich superzwojów przez gyrazę jest kluczowe dla wydajności systemu NER E. coli. E. coli. --- Sposób, w jaki białka naprawcze DNA sortują genom w poszukiwaniu uszkodzeń, jest jednym z podstawowych pytań fundamentalnych pytań bez odpowiedzi w tej dziedzinie. Aby rozwiązać ten problem unikalnie oznakowaliśmy bakteryjne UvrA i UvrB różnokolorowymi kropkami kwantowymi i zwizualizowaliśmy, w jaki sposób oddziałują one z DNA indywidualnie lub razem przy użyciu skośnej mikroskopii fluorescencyjnej. Zaobserwowano, że UvrA wykorzystuje mechanizm trójwymiarowy mechanizm wyszukiwania, wiążąc się przejściowo z DNA przez krótki czas (7 s). okresy (7 s). Zaobserwowano również, że UvrA przeskakuje z jednej cząsteczki DNA na drugą na odległość około 1 mikrometra. Dwa UvrB mogą wiązać się z dimerem UvrA i zwinąć wymiarowość wyszukiwania UvrA z trzech do jednego wymiaru poprzez indukując znaczną liczbę kompleksów UvrAB do przesuwania się wzdłuż DNA. Scharakteryzowano trzy scharakteryzowano trzy rodzaje ruchu ślizgowego: losową dyfuzję, ruch wstrzymany i ruch ukierunkowany. ruch ukierunkowany. Ta wywołana przez UvrB zmiana w trybie wyszukiwania pozwala na szybsze i bardziej szybkie i wydajne skanowanie genomu w poszukiwaniu uszkodzeń. --- Transkrypcja, gdy jest połączona z naprawą wycięcia nukleotydów, określa lokalizację w aktywnych genach, gdzie ma mieć miejsce preferencyjna naprawa DNA. Podczas indukowanej uszkodzeniem DNA polimerazy RNA (RNAP), istnieje fizyczny związek podjednostki beta RNAP Escherichia coli. podjednostki beta RNAP Escherichia coli i składnika UvrA aparatu naprawczego (G. C. Lin i L. Grossman, złożone do publikacji). To powinowactwo molekularne znajduje odzwierciedlenie w zdolności RNAP do zwiększania, w sposób w sposób zależny od promotora, zwijania DNA przez kompleks UvrAB. W obecności obecności RNAP, kompleks UvrAB jest w stanie wiązać się z regionami promotorowymi i do translokacji w kierunku od 5' do 3' wzdłuż nici nietranskrybowanej. W konsekwencji konsekwencją tej katalizowanej przez helikazę translokacji, preferencyjne nacinanie uszkodzonych miejsc uszkodzonych miejsc DNA następuje w dół transkrybowanej nici. Ze względu na kierunkowość kierunkowość helikazy, początkowe wiązanie kompleksu UvrAB do nici transkrybowanej nieuchronnie prowadziłoby do jego kolizji z RNAP. Te wyniki sugerują, że indukowana przez RNAP struktura DNA w pobliżu miejsca transkrypcji sygnalizuje miejsce lądowania lub wejścia dla kompleksu UvrAB na DNA. --- Nielegalna rekombinacja jest główną przyczyną niestabilności genetycznej u zarówno u prokariotów, jak i u eukariotów. Rekombinacja ta występuje zwykle z niską częstotliwości, ale jest znacznie zwiększona przez promieniowanie UV lub inne stresy środowiskowe. stresy środowiskowe. Uważa się, że uszkodzenia DNA wytwarzane przez te stresy środowiskowe indukują pęknięcia podwójnej nici DNA, prowadząc do nielegalnej rekombinacji. W tym artykule artykule pokazujemy, że nielegalna rekombinacja wywołana promieniowaniem UV jest wzmacniana przez mutacje genów naprawy wycięcia nukleotydów, uvrA lub uvrB, i częściowo przez mutację uvrC, ale nie przez mutację uvrD. Niespodziewanie, rekombinacja była wzmocniona przez podwójną mutację uvrA uvrB nawet bez napromieniowania UV, ale mutacja podwójna mutacja uvrB uvrC nie wykazała tego efektu, co sugeruje, że nielegalna rekombinacja jest głównie tłumiona przez UvrA i UvrB. Ponadto, nielegalna rekombinacja była synergistycznie wzmacniana przez podwójną mutację recQ uvrA mutację. Ponadto, nadprodukcja białka UvrA tłumiła fenotyp hiperrekombinacji fenotyp hiperrekombinacji mutanta recQ lub uvrB, ale nie miała wpływu na fenotyp wrażliwy na promieniowanie UV fenotyp mutanta uvrB. Doszliśmy do wniosku, że kompleks UvrAB hamuje nielegalną rekombinację w szlaku współdzielonym z helikazą RecQ helikazą. Ponadto, samo białko UvrA może hamować nielegalną rekombinację w szlaku rekombinację w szlaku, w którym działają helikaza RecQ i kompleks UvrAB. Omówiono również możliwe funkcje białek zaangażowanych w te szlaki. omówione. --- Naprawa sprzężona z transkrypcją (TCR) jest podszlakiem naprawy przez wycinanie nukleotydów (NER). (NER), który działa specyficznie na zmiany w transkrybowanej nici wyrażonych genów. Po raz pierwszy opisany w komórkach ssaków, TCR został następnie udokumentowany w Escherichia coli. W tym organizmie polimeraza RNA zatrzymana w miejscu uszkodzenia jest przemieszczana przez czynnik sprzęgający naprawę transkrypcji, Mfd. Białko to rekrutuje czynnik NER UvrA, a następnie oddysocjowuje od DNA. UvrA wiąże UvrB, a złożony kompleks UvrAB* inicjuje naprawę. U mutantów pozbawionych aktywnego Mfd, TCR jest nieobecny. Gen transkrybowany przez polimerazę RNA bakteriofaga T7 polimerazę RNA bakteriofaga T7 w E. coli również wymaga Mfd dla TCR. Białko CSB (brakujące lub wadliwe w komórkach pacjentów z zespołem Cockayne'a, grupa dopełniacza B) jest niezbędne dla TCR u ludzi. CSB i jego homologi u wyższych eukariontów są prawdopodobnie funkcjonalnymi odpowiednikami prawdopodobnie funkcjonalnymi odpowiednikami Mfd. --- UvrB odgrywa kluczową rolę w bakteryjnej naprawie wycięcia nukleotydów. Jest to ostatecznym białkiem wiążącym uszkodzenia, które oddziałuje zarówno z UvrA, jak i UvrC. Stan oligomeryczny stan oligomeryczny UvrB i kompleksu UvrAB były przedmiotem debaty przez długi czas. przez długi czas. Wykorzystując transfer energii rezonansu fluorescencji (FRET) pomiędzy GFP i YFP połączonymi z C-końcowym końcem UvrB Escherichia coli, jednoznacznie pokazujemy że w roztworze dwie podjednostki UvrB wiążą się z UvrA, najprawdopodobniej jako część kompleksu UvrA2B2. Kompleks ten jest najbardziej stabilny, gdy zarówno UvrA, jak i UvrB są w formie w formie związanej z ATP. Analiza skróconej formy UvrB pokazuje, że wiązanie z UvrA promuje dimeryzację dwóch C-końcowych regionów domeny 4 UvrB. Obecność obecność nieuszkodzonego DNA prowadzi do dysocjacji kompleksu UvrA2B2, ale gdy miejsce ATPazy UvrB jest inaktywowane, kompleks zostaje uwięziony na DNA. Gdy kompleks jest związany z uszkodzonym miejscem, FRET między dwiema podjednostkami UvrB może ale tylko tak długo, jak długo UvrA pozostaje związany. Dysocjacja UvrA od związanego z uszkodzeniem dimeru UvrB prowadzi do zmniejszenia wielkości sygnału FRET, co wskazuje na sygnału FRET, wskazując, że regiony domeny 4 nie wchodzą już w interakcje. My proponujemy, że indukowana przez UvrA dimeryzacja regionów domeny 4 służy do chroni te domeny przed przedwczesnym wiązaniem UvrC. Dopiero po specyficznym związaniu dimeru UvrB do uszkodzonego miejsca i późniejszym uwolnieniu UvrA jest kontakt między regionami domeny 4, umożliwiając rekrutację UvrC i kolejne nacięcia. nacięcia. --- Endonukleaza Escherichia coli Uvr(A)BC (Uvr(A)BC) inicjuje naprawę wycięcia nukleotydu naprawy wielu różnych uszkodzeń DNA. Rozpoznawanie uszkodzeń i przez endonukleazę Uvr(A)BC jest złożonym procesem wykorzystującym zależną od ATP aktywność śledzenia helisy DNA związaną z kompleksem UvrA2B1. Ta ostatnia aktywność prowadzi do generowania wysoce dodatnio superzwiniętego DNA w obecności topoizomerazy I E. coli in vitro. Takie wysoce dodatnio superskręcone DNA, zawierające fotoprodukty indukowane promieniowaniem ultrafioletowym (uvDNA), jest odporny na nacięcie przez Uvr(A)BC, podczas gdy ujemnie superzwinięty i zrelaksowane formy uvDNA są skutecznie nacinane. Gyraza E. coli może przyczynić się do powyższej reakcji poprzez zniesienie akumulacji wysoce dodatnio superzwiniętego uvDNA, przywracając w ten sposób nacięcie katalizowane przez Uvr(A)BC. Eukariotyczna (grasica cielęca) topoizomeraza I jest w stanie zastąpić gyrazę w przywracając reakcję nacięcia, w której pośredniczy Uvr(A)BC. Niezdolność Uvr(A)BC do nacinania wysoce dodatnio superskręconego uvDNA wynika z niepowodzenia tworzenia zależnych od UvrAB obowiązkowych intermediatów związanych ze zmianą konformacji DNA zmianą konformacyjną DNA. W przeciwieństwie do Uvr(A)BC, endonukleaza Micrococcus luteus UV skutecznie przecina uvDNA niezależnie od jego stanu topologicznego. System system topodynamiczny in vitro zaproponowany w tym badaniu może stanowić prosty model do badania topologicznego aspektu naprawy przez wycinanie nukleotydów i jego interakcji z innymi procesami związanymi z topologią DNA w E. coli.
|
W jakie rodzaje naprawy DNA zaangażowany jest kompleks UvrAB?
|
UvrB i czynnik rozpoznający uszkodzenia UvrA tworzą kompleks UvrAB, który odgrywa kluczową rolę w bakteryjnej naprawie wycięcia nukleotydów (NER). W naprawie sprzężonej z transkrypcją (TCR), czynnik sprzężenia naprawy transkrypcji Mfd rekrutuje uvrA, a złożony kompleks UvrAB inicjuje naprawę. Kompleks UvrAB hamuje również nielegalną rekombinację.
|
1,646
|
α-synukleina jest zaangażowana w patofizjologię choroby Parkinsona (PD), ponieważ mutacje genu (PD), ponieważ mutacje w genie alfa-synukleiny powodują dziedziczną PD, a agregaty fibrylarne alfa-synukleiny są głównym składnikiem ciał Lewy'ego. są głównym składnikiem ciał Lewy'ego. Ponieważ presynaptyczna akumulacja agregatów α-synukleiny może powodować dysfunkcję synaptyczną i degenerację, my przeanalizowaliśmy zmiany w białkach synaptosomalnych we wczesnych objawach myszy transgenicznych α-synukleiny (A30P) za pomocą dwuwymiarowego żelu różnicowego elektroforezę. Ponadto przeprowadziliśmy profilowanie ekspresji mikroRNA przy użyciu chipy mikroprzepływowe, ponieważ ostatnio wykazano, że mikroRNA regulują plastyczność synaptyczną plastyczność u gryzoni i modulują agregację białek indukowaną poliglutaminą i neurodegenerację u much. Różnicowo wyrażone białka w α-synukleina (A30P) -transgeniczne myszy wskazują na zmiany w mitochondriach funkcji, dynamiki aktyny, transportu żelaza i egzocytozy pęcherzyków, a zatem częściowo przypominające wyniki u pacjentów z PD. Zużycie tlenu przez izolowane mitochondria mózgu mitochondriów mózgu nie było jednak zmniejszone u zmutowanych myszy. Poziomy kilku mikroRNA (miR-10a, -10b, -212, -132, -495) były znacząco zmienione. Jeden z nich z nich (miR-132) został zgłoszony jako wysoce indukowalny przez czynniki wzrostu i do jest kluczowym regulatorem wzrostu neurytów. Co więcej, sekwencje rozpoznające miR-132 wykryto w transkryptach mRNA dwóch białek o różnej ekspresji. MikroRNA mogą zatem stanowić nowe biomarkery nieprawidłowego funkcjonowania neuronów i potencjalne cele terapeutyczne dla ludzkich chorób neurodegeneracyjnych. --- Uważa się, że zależne od aktywności zmiany w ekspresji genów leżą u podstaw molekularnej reprezentacji pamięci. W tym badaniu donosimy, że in vivo aktywacja neuronów szybko indukuje regulowany przez CREB mikroRNA miR-132. Aby określić, czy produkcja miR-132 jest regulowana przez aktywność neuronów, jej w mózgu myszy monitorowano za pomocą ilościowej RT-PCR (RT-qPCR). Drgawki wywołane pilokarpiną doprowadziły do silnego, szybkiego i przejściowego wzrostu pierwotnego transkryptu miR-132 (pri-miR-132), po którym nastąpił późniejszy wzrost dojrzałego mikroRNA (miR-132). Aktywacja neuronów w hipokampie, opuszce węchowej i prążkowiu przez i prążkowiu przez kontekstowe warunkowanie strachu, ekspozycję na zapach i wstrzyknięcie kokainy, odpowiednio, również zwiększyło pri-miR-132. Kinetyka indukcji pri-miR-132 były monitorowane i okazały się równoległe do tych z natychmiastowymi wczesnymi genami geny, osiągając szczyt po 45 minutach i powracając do poziomów podstawowych w ciągu 2 godzin od stymulacji. Poziomy ekspresji pierwotnego i dojrzałego miR-132 wzrosły znacząco między 10. a 24. dniem życia. Wnioskujemy, że miR-132 jest mikroRNA zależnym od aktywności in vivo i może przyczyniać się do długotrwałych zmiany proteomiczne wymagane do plastyczności neuronalnej zależnej od doświadczenia. --- Choroby prionowe mają zwykle długie przedkliniczne okresy inkubacji, podczas których zakaźna cząstka prionowa i zakaźność stale rozprzestrzeniają się w mózgu. mózgu. Nieprawidłowe kiełkowanie neurytów i deficyty synaptyczne są widoczne w okresie przedklinicznym choroby. choroby przedklinicznej, jednak znaczna utrata neuronów nie jest wykrywana aż do początku fazy klinicznej. Zdarzenia molekularne, które towarzyszą wczesnemu uszkodzeniu neuronów i ostatecznie kończą się śmiercią neuronów, pozostają niejasne. W tym badaniu wykorzystaliśmy mikrodysekcję laserową do izolacji neuronów CA1 hipokampa i określiliśmy ich przedkliniczną odpowiedź transkrypcyjną podczas infekcji. Stwierdziliśmy stwierdziliśmy, że ekspresja genów w tych neuronach jest dynamiczna i charakteryzuje się różnymi fazami aktywności. Odkryliśmy, że główny klaster genów jest zmieniony podczas choroby przedklinicznej, po czym ekspresja albo powraca do podstawowych poziomów lub alternatywnie ulega bezpośredniemu odwróceniu podczas choroby klinicznej. Co uderzające, pokazujemy, że ten klaster zawiera sygnaturę wysoce przypominającą synaptyczną sygnalizację receptora kwasu N-metylo-D-asparaginowego (NMDA) i aktywację szlaków neuroprotekcyjnych. szlaków neuroprotekcyjnych. Dodatkowo, geny zaangażowane w projekcję neuronalną i rozwój dendrytów zostały również zmienione w trakcie choroby, osiągając kulminację w ogólnym spadku ekspresji genów dla białek synaptycznych. Podobnie, miRNA, takie jak miR-132-3p, miR-124a-3p, miR-16-5p, miR-26a-5p, miR-29a-3p i miR-140-5p podążają za równoległymi wzorcami ekspresji. Jest to pierwsze dogłębne badanie genomiczne opisujące przedkliniczną odpowiedź neuronów hipokampa neuronów na wczesną replikację prionów. Nasze odkrycia sugerują, że replikacja prionów powoduje trwałą stymulację zaprogramowanej odpowiedzi, w której pośredniczy, przynajmniej częściowo, przez synaptyczną aktywność receptora NMDA, która początkowo promuje przeżycie komórek i przebudowę neurytów. Jednak ta odpowiedź jest zakończona przed wystąpieniem objawów klinicznych w zakażonym hipokampie, pozornie wskazując na krytyczny moment w chorobie. Manipulacja tymi wczesnymi neuroprotekcyjnych może przywrócić równowagę między degeneracją i a przeżyciem, stanowiąc potencjalną drogę do leczenia. --- Warunkowanie wstępne opisuje bodziec niedokrwienny, który wyzwala endogenną, neuroprotekcyjną, która chroni mózg podczas późniejszego poważnego niedokrwiennego, zjawisko znane jako "tolerancja". Tolerancja na niedokrwienie wymaga nowej syntezy białek, prowadzi do przeprogramowania genomowej odpowiedzi mózgu na kolejne niedokrwienie i jest przejściowa. MikroRNA (miRNA) regulują posttranskrypcyjną ekspresję genów posttranskrypcyjną ekspresję genów, wywierając bezpośredni wpływ na translację informacyjnego RNA (mRNA). Zbadaliśmy ekspresję miRNA w korze mózgowej myszy w odpowiedzi na kondycjonowanie wstępne, uraz niedokrwienny i tolerancję. Wyniki naszej analizy mikromacierzy ujawniły, że ekspresja miRNA jest konsekwentnie zmieniana w każdej grupie, ale grupy, ale to kondycjonowanie wstępne było głównym regulatorem miRNA. Nasze wyniki analizy bioinformatycznej przewidywały, że miRNA regulowane przez kondycjonowanie wstępne najbardziej ukierunkowane na mRNA, które kodują regulatory transkrypcji; białko wiążące metylo-CpG białko wiążące metylo-CpG 2 (MeCP2). Żadne badania nie powiązały MeCP2 z kondycjonowaniem wstępnym lub tolerancją, ale miR-132, który reguluje ekspresję MeCP2 jest zmniejszona w kondycjonowanej korze mózgowej. Zmniejszona regulacja miR-132 jest zgodna z naszym odkryciem, że niedokrwienie po kondycjonowaniu wstępnym indukuje szybki wzrost białka wzrost białka MeCP2, ale nie mRNA, w korze myszy. Badania te ujawniają że niedokrwienne kondycjonowanie wstępne reguluje ekspresję miRNA i ich przewidywanych w mysiej korze mózgowej, a ponadto sugerują, że miRNA i MeCP2 mogą mogą służyć jako efektory tolerancji indukowanej niedokrwieniem. --- Kiedy szkodliwy uraz mózgu jest poprzedzony krótkim, nieszkodliwym bodźcem, nieszkodliwym bodźcem, mózg staje się tolerancyjny, a wynikające z tego uszkodzenia są zmniejszone. Tolerancja na padaczkę rozwija się, gdy krótkie napady poprzedzają epizod przedłużające się napady (stan padaczkowy). MikroRNA (miRNA) to małe, niekodujące RNA, które funkcjonują jako potranskrypcyjne regulatory ekspresji genów. My zbadano, w jaki sposób wcześniejsze wstępne kondycjonowanie napadów wpływa na odpowiedź miRNA na stan padaczkowy wywołany przez kwas kainowy wewnątrz ciała migdałowatego u myszy. MiRNA zostało wyekstrahowane z ipsilateralnego podpola CA3 24 godziny po wystąpieniu stanu ogniskowego padaczkowego u zwierząt, które wcześniej otrzymały albo drgawki kondycjonowanie wstępne (tolerancja) lub brak kondycjonowania wstępnego (uraz), a poziomy dojrzałego miRNA mierzono przy użyciu tablic TaqMan o niskiej gęstości. Ekspresja 21 miRNA była zwiększona, w stosunku do kontroli, po samym stanie padaczkowym, a ekspresja ekspresja 12 miRNA była zmniejszona. Zwiększone poziomy miR-132 były dopasowane ze zwiększonym wiązaniem do Argonaute-2, składnika kompleksu wyciszającego kompleksu wyciszającego. U zwierząt tolerancyjnych reakcje ekspresji >40% miRNA wykrytych w grupie miRNA wykrytych w grupie urazowej różniły się, pozostając niezmienione w stosunku do kontroli lub w dół, w tym miR-132. Mikroiniekcja in vivo zablokowanych oligonukleotydów zmodyfikowanych kwasem nukleinowym (antagomirów) przeciwko miR-132 obniżyła poziom miR-132 w hipokampie i zmniejszyła śmierć neuronów wywołaną napadami. Tak więc, nasze dane zdecydowanie sugerują, że miRNA są ważnymi regulatorami śmierci neuronów indukowanej napadami. --- Wczesne stadia wielu chorób neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Alzheimera, Alzheimera, otępienie naczyniowe i czołowo-skroniowe oraz choroba Parkinsona. często wiążą się z łagodnymi zaburzeniami poznawczymi (MCI). Minimalnie inwazyjny test przesiewowy minimalnie inwazyjny test przesiewowy do wczesnego wykrywania MCI może być wykorzystany do wyboru optymalnych grup pacjentów w w badaniach klinicznych, do monitorowania postępu choroby i odpowiedzi na leczenie oraz do lepszego planowania opieki klinicznej nad pacjentem. do lepszego planowania opieki klinicznej nad pacjentem. Tutaj zbadaliśmy wykonalność zastosowania par mikroRNA (miRNA) z osocza wzbogaconego w mózg, z których co najmniej jeden jest wzbogacony w synapsy i neuryty, jako biomarkerów, które mogą różnicować pacjentów z MCI od grupy kontrolnej dopasowanej wiekowo. Zidentyfikowane pary biomarkerów na dwa zestawy: "rodzina miR-132" (miR-128/miR-491-5p, miR-132/miR-491-5p i mir-874/miR-491-5p) oraz "rodzina miR-134" (miR-134/miR-370, miR-323-3p/miR-370 i miR-382/miR-370). Obszar pod krzywą dla różnicowania MCI od kontroli przy użyciu tych par biomarkerów par biomarkerów wynosi 0,91-0,95, z czułością i swoistością na poziomie 79%-100% (rodzina miR-132) i 79%-95% (rodzina miR-134) oraz p〈0,001. W oddzielnym badaniu podłużnym zidentyfikowane pary biomarkerów miRNA skutecznie wykryły MCI u większości pacjentów w stadium bezobjawowym na 1-5 lat przed diagnozą kliniczną. diagnozą kliniczną. Zgłoszone pary biomarkerów wydają się również przydatne do wykrywania zmian w mózgu związanych z wiekiem. Dalsze testy w większym badaniu są niezbędne do walidacji tych wyników. --- Ostatnie doniesienia o modulatorach mikroRNA (miR) zarówno neuronalnych, jak i immunologicznych procesy (tutaj określane jako NeurimmiR) przewidują potencjał terapeutyczny dla manipulowania poziomami NeurimmiR w chorobach wpływających zarówno na układ odpornościowy, jak i na wyższe funkcje mózgu, takie jak choroba Alzheimera (AD), choroba Parkinsona (PD), stwardnienie rozsiane (MS) i zaburzenia lękowe. Naszym zdaniem, NeurimmiRs, które funkcjonują zarówno w układzie nerwowym, jak i odpornościowym, takie jak miR-132 i miR-124, mogą działać jako "negocjatorzy" między tymi dwoma współdziałającymi przedziałami. Sugerujemy, że NeurimmiRs przede wszystkim celują w geny transkrypcyjne lub inne geny regulatorowe, co umożliwia modulację zarówno procesów odpornościowych, jak i poznawczych procesów poprzez bezpośrednie lub pośrednie zmiany w sygnalizacji neuron-glej i/lub sygnalizacji mózg-ciało. Zatem manipulowanie kontrolą NeurimmiR nad wkładem immunologicznym na szlaki poznawcze może oferować nowe cele terapeutyczne. --- Schizofrenia charakteryzuje się zaburzeniami afektywnymi, poznawczymi, neuromorfologicznymi i molekularnymi. nieprawidłowości molekularne, które mogą mieć podłoże neurorozwojowe. MikroRNA (miRNA) to małe niekodujące sekwencje RNA o krytycznym znaczeniu dla neurorozwoju i neuronalnych poprzez koordynację aktywności wielu genów w ramach sieci biologicznych. sieci biologicznych. Zbadaliśmy ekspresję 854 miRNA w tkance kory przedczołowej w tkance kory przedczołowej od 100 osób z grupy kontrolnej, schizofrenicznej i dwubiegunowej. The cykliczny element wiążący AMP i regulowany przez NMDA mikroRNA miR-132 był znacząco regulowany w dół zarówno w kohorcie odkrywającej schizofrenię, jak i drugi, niezależny zestaw osób ze schizofrenią. Analiza ekspresji genów docelowych miR-132 w mikromacierzach ekspresji genów schizofrenii zidentyfikowała 26 genów regulowane w górę u pacjentów ze schizofrenią. Zgodnie z pośredniczoną przez NMDA obserwowaną u chorych na schizofrenię, podawanie antagonisty NMDA dorosłym myszom powoduje obniżenie regulacji miR-132 w korze przedczołowej. korze przedczołowej. Co więcej, ekspresja miR-132 w mysiej korze przedczołowej wykazuje znaczącą regulację rozwojową i pokrywa się z krytycznymi procesami neurorozwojowymi w okresie dojrzewania. Dorosła przedczołowa ekspresja miR-132 może być regulowana w dół przez farmakologiczne hamowanie receptora NMDA w krótkim okresie postnatalnym. Kilka kluczowych genów, w tym DNMT3A, GATA2 i DPYSL3, są regulowane przez miR-132 i wykazują zmienioną ekspresję albo podczas normalnego neurorozwoju, albo w tkance od dorosłych schizofreników osoby. Nasze dane sugerują dysregulację miR-132 i późniejszą nieprawidłową ekspresję genów docelowych miR-132. ekspresja genów docelowych miR-132 przyczynia się do neurorozwojowych i neuromorfologicznych patologii obecnych w schizofrenii. --- Mikro-RNA stanowią rodzinę małych niekodujących kwasów rybonukleinowych, które są potranskrypcyjnymi regulatorami aktywności informacyjnego RNA. Chociaż mikro-RNA są dynamicznie regulowane podczas rozwoju neuronalnego, rola mikro-RNA w starzeniu się mózgu i neurodegeneracji nie jest znana. W niniejszym badaniu zbadano obfitość mikro-RNA w regionie hipokampa płodu, dorosłego i mózgu z chorobą Alzheimera. Dane wskazują, że mikro-RNA kodujące miR-9, miR-124a, miR-125b, miR-128, miR-132 i miR-219 są obficie reprezentowane w hipokampie płodu. hipokampie płodu, są różnie regulowane w starzejącym się mózgu, a zmiana w specyficznej złożoności mikro-RNA występuje w hipokampie Alzheimera. Dane te są zgodne z koncepcją, że zmienione przetwarzanie populacji RNA za pośrednictwem mikro-RNA może przyczyniać się do RNA może przyczyniać się do nietypowej obfitości mRNA i dysfunkcji neuronalnej w mózgu z chorobą Alzheimera. --- Tauopatie stanowią dużą klasę zaburzeń neurologicznych i ruchowych charakteryzujących się nieprawidłowymi wewnątrzkomórkowymi złogami związanego z mikrotubulami białka białka tau. Obecnie wiadomo, że nieprawidłowe splicingowanie egzonu 10, powodując brak równowagi między izoformami tau z trzema powtórzeniami (3R) i czterema powtórzeniami (4R). może powodować choroby; jednak podstawowe mechanizmy wpływające na splicing tau w neuronach pozostają słabo poznane. Małe niekodujące mikroRNA (miRNA), znane ze swojej krytycznej roli w potranskrypcyjnej ekspresji genów ekspresji genów, są coraz częściej uznawane za ważne regulatory alternatywnego splicingu. Tutaj zidentyfikowaliśmy szereg mózgowych miRNA, w tym miR-124, miR-9, miR-132 i miR-137, które regulują stosunek 4R:3R-tau w komórkach neuronalnych. Analiza profili ekspresji miRNA od sporadycznych pacjentów z postępującym porażeniem nadjądrowym (PSP) pacjentów z postępującym porażeniem nadjądrowym (PSP), główną tauopatią 4R-tau, wykazała, że miR-132 jest specyficznie regulowany w dół w chorobie. Wykazaliśmy, że miR-132 bezpośrednio bezpośrednio na neuronalny czynnik splicingowy białko wiążące trakty polipirymidynowe 2 (PTBP2), którego poziom białka był podwyższony u pacjentów z PSP. miR-132 lub knockdown PTBP2 podobnie wpływały na endogenne proporcje 4R:3R-tau w komórkach neuronalnych. Wreszcie, dostarczamy dowodów na to, że miR-132 jest odwrotnie skorelowany z PTBP2 podczas postnatalnego rozwoju mózgu w czasie, gdy 4R-tau ulega ekspresji. Podsumowując, wyniki te sugerują, że zmiany w szlaku miR-132/PTBP2 mogą przyczyniać się do nieprawidłowego splicingu egzonu tau 10 w mózgu i rzuca światło na potencjalną rolę miRNA w podzbiorze tauopatii. podzbiorze tauopatii. --- Choroba Huntingtona (HD) jest genetyczną chorobą neurodegeneracyjną spowodowaną nieprawidłową ekspansją nieprawidłową ekspansją CAG. MikroRNA (miRNA) to krótkie cząsteczki RNA regulujące ekspresję genów. ekspresję genów i są zaangażowane w różne choroby, w tym HD. Jednak profile i regulacja miRNA w HD nie są w pełni poznane. Tutaj przeanalizowaliśmy ekspresję miRNA i regulatory miRNA w dwóch transgenicznych modelach modelach HD, myszach YAC128 i R6/2 oraz w modelu szczurzego zwyrodnienia prążkowia indukowanego kwasem 3-nitropropionowym (3NP). szczurzym modelu zwyrodnienia prążkowia. Po scharakteryzowaniu fenotypów przez testy behawioralne i analizy histologiczne, profilowaliśmy miRNA prążkowia za pomocą mikromacierzy mikromacierzy miRNA i zmierzyliśmy kluczowe cząsteczki zaangażowane w biogenezę miRNA i funkcji. Myszy YAC128 wykazywały dominującą ekspresję miRNA w górę w 5 miesiącach i dominującą ekspresję w dół po 12 miesiącach. Jednocześnie, ekspresja ekspresji Drosha-DGCR8, Exportin-5 i Dcp1 były zwiększone w wieku 5 miesięcy, a ekspresja Dicer była zmniejszona po 12 miesiącach. U 10-tygodniowych myszy R6/2, w ekspresji miRNA dominowała downregulacja, a poziom Drosha zmniejszył się jednocześnie. Dziewięć miRNA (miR-22, miR-29c, miR-128, miR-132, miR-138, miR-218, miR-222, miR-344 i miR-674*) było powszechnie regulowanych w dół zarówno u 12-miesięcznych myszy YAC128, jak i 10-tygodniowych myszy R6/2. Tymczasem szczury 3NP wykazały dynamiczne zmiany w profilach miRNA podczas rozwoju choroby i kilka miRNA o zmienionej ekspresji. Nasze wyniki pokazują, że transgeniczne myszy HD mają nieprawidłową biogenezę miRNA. Informacje te powinny pomóc w przyszłych badaniach nad terapeutycznego zastosowania miRNA w HD. --- Choroba Huntingtona (HD) jest nieuleczalnym, śmiertelnym zaburzeniem neurodegeneracyjnym, które jest spowodowane ekspansją poliglutaminy w białku huntingtyny (Htt). Śmierć neuronów śmierć neuronów w prążkowiu - najbardziej oczywista manifestacja choroby - jest prawdopodobnie wynikać z rozległej dysregulacji ekspresji genów w różnych regionach mózgu. regionach mózgu. Do tej pory odkryto kilka potencjalnych mechanizmów tego zjawiska, w tym jeden obejmujący REST (RE1-Silencing Transcription Factor), główny regulator genów neuronalnych. regulator genów neuronalnych. Niedawno niezależne badania wykazały że potranskrypcyjna regulacja genów przez mikroRNA jest również zaburzona w HD. Ekspresja kluczowych neuronalnych mikroRNA - w tym mir-9/9*, mir-124 i mir-132 - jest w mózgach ludzkich pacjentów z HD i modelach mysich. Zmiany te zachodzą za REST i prawdopodobnie skutkują poważnymi zaburzeniami regulacji mRNA i funkcji neuronów. i funkcji neuronów. W tym badaniu omówimy te odkrycia i ich implikacje dla naszego zrozumienia HD. Wykorzystując zaktualizowaną analizę bioinformatyczną analizy bioinformatycznej, przewidujemy 21 nowych kandydujących mikroRNA w HD. Proponujemy przyszłe strategie strategie ujednolicania dużych zbiorów danych transkrypcyjnych i mikroRNA w celu wyjaśnienia etiologii HD. w celu wyjaśnienia etiologii HD. Jako przykład pokazujemy, w jaki sposób dostępne genomowe mogą być zintegrowane w celu zapewnienia niezależnej, analitycznej walidacji dla dysregulacji REST i mikroRNA mir-124 w HD. W konsekwencji, analiza ontologii genów Analiza ontologii genów wskazuje, że HD charakteryzuje się szeroko zakrojoną depresją genów neuronalnych w jądrze ogoniastym i korze ruchowej. W związku z tym proponujemy, aby kombinacja REST, mikroRNA i prawdopodobnie innych niekodujących RNA głęboko wpływa na transkryptom neuronów w HD.
|
Czy mikroRNA 132 (miR-132) jest zaangażowany w patologie mózgu?
|
Tak. MikroRNA 132 (miR-132) jest zaangażowany w patologie mózgu.
|
1,647
|
Niedokrwistość Fanconiego (FA) jest rzadką chorobą genetyczną charakteryzującą się niestabilnością chromosomów. niestabilnością chromosomów, postępującą pancytopenią i podatnością na raka. Telomery są ściśle związane ze stabilnością chromosomów i odgrywają ważną rolę w żywotności organizmu na poziomie hematologicznym. Ponieważ poprzednie prace sugerowały przyspieszone skracanie telomerów w FA, zbadaliśmy kilka markerów integralności i funkcji telomerów u pacjentów z FA i osób z grupy kontrolnej dopasowanej do wieku, aby uzyskać wgląd w mechanizmy i konsekwencje erozji telomerów w FA. A wyższa częstotliwość pozachromosomowych sygnałów TTAGGG i końców chromosomów z niewykrywalnymi sygnałami TTAGGG. niewykrywalnymi powtórzeniami TTAGGG zaobserwowano w komórkach FA metodą fluorescencyjnej hybrydyzacji in situ (FISH). (FISH), co sugeruje intensywne pękanie sekwencji telomerowych. Zostało to zostało udowodnione przez pomiar częstotliwości nadmiaru sygnałów telomerowych na komórkę, która była 2,8-krotnie wyższa w FA. Zgodnie z wcześniejszymi doniesieniami, ilościowa analiza Analiza FISH wykazała przyspieszone skracanie telomerów o 0,68 kb w FA, które występowało jednocześnie w obu ramionach chromosomów w podobnej skali. Nasze dane sugerują zatem, że erozja telomerów w FA jest spowodowana wyższym wskaźnikiem pęknięć w sekwencjach TTAGGG in vivo w zróżnicowanych komórkach, oprócz zwykłego skracania replikacyjnego podczas proliferacji limfocytów. Zgodnie z upośledzonymi telomerami u pacjentów z FA, zaobserwowaliśmy >10-krotny wzrost fuzji końców chromosomów w FA w porównaniu z grupą kontrolną. Obserwacja ta była niezależna od TRF2, czynnika wiążącego telomery, który chroni ludzkie telomery przed fuzjami końcowymi. fuzji, ponieważ badania immunohistochemiczne w liniach komórkowych FA i skorygowane odpowiednikach poprzez transfer cDNA FANCA i FANCD2 za pośrednictwem retrowirusów wykazały że funkcjonalny szlak FA nie jest wymagany do wiązania telomerów przez TRF2. --- Niedokrwistość Fanconiego (FA) jest śmiertelną chorobą dziedziczną wykazującą niestabilność chromosomalną niestabilność chromosomów, zaburzenia metabolizmu tlenu i wysokie obciążenie wewnątrzkomórkowych rodnikowych form tlenu. Rodniki tlenowe mogą uszkadzać DNA, w tym regiony telomerowe. Niewystarczająca naprawa powoduje pęknięcia pojedynczych nici, które mogą indukować przyspieszone skracanie telomerów. W badaniu podłużnym wykazaliśmy że telomerowe DNA jest stale tracone z większą szybkością w fibroblastach FA w porównaniu do zdrowych komórek kontrolnych. Ponadto pokazujemy, że utrata ta jest spowodowana raczej przez zwiększone skracanie na podział komórkowy w regularnie replikujących się komórkach komórkach niż przez apoptozę.
|
Jakie są obserwacje dotyczące integralności i funkcji telomerów w niedokrwistości Fanconiego?
|
U pacjentów z niedokrwistością Fanconiego wyższy wskaźnik pęknięć w sekwencjach TTAGGG in vivo powoduje erozję telomerów w zróżnicowanych komórkach. Ponadto wykazano, że αIISp jest ważny dla utrzymania telomerów po uszkodzeniu DNA z powodu wiązań międzypasmowych (ICL), lokalizując się w telomerach w fazie S po uszkodzeniu ICL, gdzie ma zwiększoną asocjację z TRF1 i TRF2 i jest wymagany do rekrutacji białka naprawczego ICL, XPF, do ognisk indukowanych uszkodzeniem w telomerach. W normalnych komórkach telomerazododatnich pozbawionych αIISp za pomocą siRNA lub w komórkach niedokrwistości Fanconiego, grupa dopełniacza A (FANCA), w których poziom αIISp wynosi 35-40% normy, uszkodzenie ICL powoduje brak lokalizacji XPF do telomerów, ze znacznie zwiększonymi ogniskami indukowanymi dysfunkcją telomerów i katastrofalną utratą telomerów.
|
1,648
|
Aby ocenić funkcje trzech ludzkich enzymów typu MutT, MTH1, MTH2 i NUDT5, indukcja mutacji przez utlenioną formę dGTP, 8-hydroksy-2'-deoksyguanozyny 5'-trifosforanu (8-OH-dGTP; 7,8-dihydro-8-okso-2'-deoksyguanozyny 5'-trifosforan), zbadano przy użyciu ludzkich komórek 293T traktowanych ich specyficznymi siRNA. Wahadłowy plazmid DNA zawierający gen gen supF został najpierw transfekowany do komórek, a następnie 8-OH-dGTP został za pomocą ciśnienia osmotycznego. Komórki Escherichia coli były transformowane z DNA replikowanym w leczonych komórkach. Znokautowanie białek MTH1, MTH2, i NUDT5 zwiększyło mutacje substytucji A:T --> C:G indukowane przez 8-OH-dGTP. Ponadto, wzrost częstotliwości indukowanych mutacji był bardziej bardziej widoczny w komórkach potrójnie znokautowanych. Wyniki te wskazują, że wszystkie trzy ludzkie białka MTH1, MTH2 i NUDT5 działają jako obrona przed mutagenezie indukowanej przez utleniony dGTP. --- Większość białek niosących 23-pozostałościową sekwencję związaną z MutT jest w stanie hydrolizowania związków o ogólnej strukturze difosforanu nukleozydu połączonej z inną cząsteczką X i są nazywane hydrolazami Nudix. Wśród 22 ludzkich białek Nudix (zidentyfikowanych na podstawie sygnatury sekwencji), niektóre pozostają niescharakteryzowane jako enzymy bez zdefiniowanego substratu. Tutaj ujawniamy, że białko NUDT18, którego substrat był nieznany, może degradować 8-okso-7,8-dihydroguaniny (8-okso-Gua) zawierających difosforany nukleozydów do monofosforanów. monofosforanów. Ponieważ enzym ten jest blisko spokrewniony z MTH1 (NUDT1) i MTH2 (NUDT15), proponujemy nadać mu nazwę MTH3. Chociaż te trzy ludzkie białka przypominają się nawzajem w swoich sekwencjach, ich specyficzność substratowa znacznie się różnią. MTH1 rozszczepia 8-okso-dGTP, ale nie 8-okso-dGDP, podczas gdy MTH2 może degradować zarówno 8-okso-dGTP, jak i 8-okso-dGDP, chociaż wewnętrzna aktywność enzymatyczna MTH2 jest znacznie niższa. aktywność enzymatyczna MTH2 jest znacznie niższa niż MTH1. Z drugiej strony, MTH3 jest specyficznie aktywny wobec 8-okso-dGDP i prawie nie rozszczepia 8-okso-dGTP. Inne typy utlenionych difosforanów nukleozydów, 2-hydroksy-dADP i 8-hydroksy-dADP, były również hydrolizowane przez MTH3. Inną godną uwagi cechą enzymu MTH3 jest jego działanie w kierunku odpowiednika rybonukleotydu. MTH3 może degradować 8-okso-GDP tak samo wydajnie jak 8-okso-dGDP, co kontrastuje z odkryciem, że że MTH1 i MTH2 wykazują ograniczoną aktywność wobec odpowiednika rybonukleotydowego, 8-okso-GDP. odpowiednika rybonukleotydu, 8-okso-GTP. Te trzy enzymy mogą funkcjonować razem, aby pomóc utrzymać wysoką wierność replikacji i transkrypcji DNA w warunkach stresu oksydacyjnego. stresie oksydacyjnym. --- Uszkodzenia oksydacyjne mogą być indukowane przez wiele stresorów środowiskowych. 8-hydroksydeoksyguanozyna (8-OHdG) została wykorzystana jako biomarker oksydacyjnego uszkodzenia DNA zarówno w badaniach in vitro, jak i in vivo. zarówno w badaniach in vitro, jak i in vivo. W niniejszym badaniu szczury rasy Wistar były narażone na działanie radonu w stężeniu 100 000 Bq/m(3) przez 12 h/d przez 30, 60 i 120 dni, co odpowiada dawkom skumulowanym wynoszącym odpowiednio 60, 120 i 240 miesięcy roboczych (WLM). roboczych (WLM), odpowiednio. Zmiany w poziomach 8-OHdG, reaktywnych form tlenu reaktywnych form tlenu (ROS) i całkowitego przeciwutleniacza (T-AOC), a także ekspresji niektórych enzymów naprawy DNA, takich jak 8-oksyda DNA, takich jak glikozylaza DNA 8-oksoguaniny (OGG1) i homolog MutT 1 (utleniona trifosfataza nukleozydów purynowych, MTH1), oznaczono w moczu szczurów, limfocytach krwi obwodowej i płucach po ekspozycji na radon. Wyniki ujawniły wzrost poziomów 8-OHdG i ROS, spadek poziomów T-AOC oraz obniżone poziomy ekspresji OGG1 i MTH1. Podwyższona ilość 8-OHdG w moczu lub limfocytach była dodatnio skorelowana ze skumulowaną dawką ekspozycji, podczas gdy poziomy ekspresji OGG1 i MHT1 w płucach były odwrotnie skorelowane z łączną dawką narażenia. skumulowaną dawką ekspozycji. Wyniki te wskazują, że uszkodzenia oksydacyjne indukowane przez radon mogą być zaangażowane w kancerogenezę indukowaną radonem. --- Szereg czynników środowiskowych, takich jak tytoń i alkohol, zostało poprzez oksydacyjne uszkodzenie DNA, w rozwoju raka płaskonabłonkowego głowy i szyi (SCCHN). raka płaskonabłonkowego głowy i szyi (SCCHN). Kilka szlaków jest zaangażowanych w naprawy uszkodzeń DNA spowodowanych stresem oksydacyjnym, takich jak system naprawy (BER), który naprawia mutacje obejmujące 8-oksoguaninę i obejmuje geny MUTYH, OGG1 i MTH1. Przeanalizowaliśmy 29 pacjentów, oceniając germinalne polimorfizmy polimorfizmów lub mutacji w tych genach poprzez pełne sekwencjonowanie genomów eksonów i sąsiadujących regionów intronowych. Trzydziestu zdrowych dawców krwi służyło jako zdrowych dawców krwi. Nie zidentyfikowano żadnych patogennych mutacji germinalnych. Znaleźliśmy powszechne i i rzadkie nowe warianty w regionach kodujących i sąsiadujących regionach intronowych. Podsumowując, nasze dane nie potwierdzają istotnej roli wariantów MUTYH, OGG1 i MTH1 w etiologii etiologii sporadycznych płaskonabłonkowych raków jamy ustnej i gardła. Nie wyklucza to wyklucza zaangażowania tych trzech genów BER w nowotworzenie SCCHN poprzez inne mechanizmy, takie jak hipermetylacja promotora, rearanżacje genomowe lub mutacje rearanżacje genomowe lub mutacje obejmujące sekwencje regulatorowe. --- Wychwyt glukozy, pierwszy, ograniczający szybkość etap jej wykorzystania, jest ułatwiony przez transportery glukozy. przez transportery glukozy. Ekspresja kilku genów transportera glukozy (HXT) w drożdżach jest tłumiona przez represor Rgt1, który rekrutuje transkrypcję reagujący na glukozę czynnik transkrypcyjny Mth1 i ogólny kompleks korepresorowy Ssn6-Tup1 pod nieobecność glukozy; jednak jest on tłumiony, gdy Mth1 jest inaktywowany przez glukozę. Tutaj pokazujemy, że Ssn6-Tup1 zakłóca zdolność wiązania DNA zdolność wiązania DNA Rgt1 pod nieobecność Mth1 i że funkcja Rgt1 zniesiona przez nadekspresję Ssn6 jest przywracana przez ko-overekspresję Mth1. Zatem Mth1 prawdopodobnie reguluje funkcję Rgt1 nie poprzez modulowanie jego aktywności wiązania DNA bezpośrednio, ale poprzez funkcjonalne antagonizowanie Ssn6-Tup1. Mth1 robi to, działając jako białko podobne do rusztowania, aby rekrutować Ssn6-Tup1 do Rgt1. Dowody potwierdzające pokazują że Mth1 blokuje zależną od kinazy białkowej A fosforylację Rgt1, która upośledza zdolność Rgt1 do interakcji z Ssn6-Tup1. Warto zauważyć, że Rgt1 może wiązać DNA pod nieobecność Ssn6-Tup1, ale nie hamuje transkrypcji, sugerując że dysocjacja Rgt1 z Ssn6-Tup1, ale nie z DNA, jest konieczna i wystarczające do ekspresji genów docelowych. Podsumowując, te odkrycia pokazują, że Mth1 jest transkrypcyjnym korepresorem, który ułatwia rekrutację Ssn6-Tup1. rekrutację Ssn6-Tup1 przez Rgt1. --- Odwracalna natura fosforylacji białek dyktuje, że każda aktywność kinazy białkowej kinaza musi być równoważona przez aktywność fosfatazy białkowej. Jak fosfatazy celują w specyficzne substraty fosfoproteinowe i odwracają działanie kinaz. kinaz jest jednak słabo poznane w kontekście biologicznym. Odpowiadamy na to pytanie poprzez wyjaśnienie nowej funkcji konserwatywnej fosfatazy z rodziny PP4 Pph3-Psy2, drożdżowego odpowiednika ssaczego kompleksu PP4c-R3, w szlaku sygnalizacji glukozy szlaku sygnalizacji glukozy. Nasze badania pokazują, że Pph3-Psy2 specyficznie celuje w białko przekaźnika sygnału glukozy Mth1 poprzez bezpośrednie wiązanie domeny EVH1 podjednostki regulatorowej Psy2 do motywu poliprolinowego Mth1. Ta aktywność jest wymagana do terminowej defosforylacji represora transkrypcji represora Rgt1 po odstawieniu glukozy, co jest krytycznym wydarzeniem w represji genów genów HXT, które kodują transportery glukozy. Pph3-Psy2 defosforyluje Mth1, korepresor związany z Rgt1, ale nie fosforyluje Rgt1 w miejscach związanych z inaktywacją, in vitro. Pokazujemy, że fosfataza Pph3-Psy2 antagonizuje fosforylację Mth1 przez kinazę białkową A (PKA), główną kinazę białkową aktywowaną w odpowiedzi na glukozę. kinazę aktywowaną w odpowiedzi na glukozę, in vitro i reguluje funkcję Mth1 poprzez domniemane miejsca fosforylacji PKA in vivo. Wnioskujemy, że fosfataza Pph3-Psy2 moduluje aktywność Mth1, aby ułatwić precyzyjną regulację ekspresji genu HXT przez glukozę. przez glukozę. --- Białko MTH1 katalizuje hydrolizę oksydacyjnie uszkodzonych nukleotydów purynowych w tym 8-hydroksy-DGTP do monofosforanów. Białko MTH1 wydaje się działać jako ważny system obronny przed mutagenezą, rakotwórczością i śmiercią komórek indukowaną przez utlenione nukleotydy purynowe. Wcześniej informowaliśmy, że grupy funkcyjne w pozycjach 2- i 6 pierścienia purynowego wpływają na rozpoznawanie przez ludzkie białko MTH1. 8-hydroksy-dGTP i 8-hydroksy-dATP są substratami substratami MTH1 i oba mają strukturę "7,8-dihydro-8-okso". W tym zbadano trzy analogi nukleotydów zawierające ten motyw. Syntetyczny purynowy zawierający strukturę 7,8-dihydro-8-okso i funkcję 2-amino (dJTP) był hydrolizowany do monofosforanu z wysoką wydajnością przez MTH1. Z drugiej strony, dwa analogi, które nie mają dwupierścieniowego układu swoich zasad [formamidopirymidyna-dGTP (FAPY-dGTP) i 2-OH-dYTP] były słabymi substratami. FAPY-dGTP jest mieszaniną konformerów i był hydrolizowany ponad dziesięciokrotnie mniej wydajniej niż 8-hydroksy-dGTP. Wyniki te wyjaśniają wpływ grupy 2-aminowej i dwupierścieniowego układu zasady purynowej na rozpoznawanie przez ludzkie białko MTH1. --- 8-Oxo-7,8-dihydroguanina (8-oxoGua) jest generowana w kwasach nukleinowych, jak również w ich prekursorach w wyniku działania rodników tlenowych wytwarzanych przez normalny metabolizm komórkowy. Ponieważ utleniona guanina może łączyć się zarówno z cytozyną, jak i adeniną, powoduje zmiany w ekspresji fenotypowej, gdy jest obecna w RNA. w RNA. Aby temu zapobiec, organizmy muszą posiadać mechanizm eliminacji utlenionych nukleotydów guaninowych z RNA i jego prekursorów. W ssaków, białka MTH1 i NUDT5 degradują 8-oksoGTP i 8-oksoGDP do 8-oksoGMP, który jest formą nieprzydatną do syntezy RNA. W poszukiwaniu białek funkcjonujących na poziomie RNA, białko fosforylazy polinukleotydowej (PNP) zostało zostało zasugerowane jako dobry kandydat do takiej roli. Ludzkie białko PNP ma zdolność do specyficznego wiązania się z RNA zawierającym 8-oksoGua. Kiedy ludzkie komórki są narażone na czynniki wywołujące stres oksydacyjny, takie jak nadtlenek wodoru i menadion, ilość białka PNP gwałtownie spada, podczas gdy ilość innych białek w komórkach nie zmienia się. białka w komórkach nie zmieniają się po takich zabiegach. Nie zaobserwowano specyficznego spadku w poziomie białka PNP obserwuje się, gdy komórki są traktowane ACNU i cykloheksymidem w dawkach wystarczających do zapewnienia tego samego stopnia supresji wzrostu. zahamowanie wzrostu. Wyniki te sugerują, że białko PNP może zatem odgrywać rolę w wykluczając utlenione formy RNA z mechanizmu translacji. --- Białka związane z MutT, w tym Escherichia coli MutT i ludzkie MTH1 (NUDT1), degradują trifosforan 8-okso-7,8-dihydrodeoksyguanozyny (8-okso-dGTP) do 8-okso-dGMP, a tym samym zapobiegają mutacjom spowodowanym błędną inkorporacją 8-oksoguaniny do DNA. Ludzka NUDT5, która ma wewnętrzną aktywność do rozszczepia cukry ADP do AMP i fosforanu cukru, posiada zdolność do degradacji 8-okso-dGDP do monofosforanu. Ponieważ 8-okso-dGDP i 8-okso-dGTP są konwertowalne przez enzymy komórkowe, NUDT5 może potencjalnie zapobiegać błędom podczas replikacji DNA. Dwie aktywności związane z NUDT5 wykazują różne zależności od pH; optymalne dla rozszczepienia rybozy ADP jest pH 7-9, podczas gdy dla 8-okso-dGDPazy wynosi około pH 10. Parametry kinetyczne dla dwóch typów reakcji wskazują, że ryboza ADP jest lepszym substratem dla NUDT5 w porównaniu z utlenionymi nukleotydami guaninowymi. Rozszczepienie 8-okso-dGDP było konkurencyjnie hamowane przez rybozę ADP i jej produkt reakcji, AMP, oraz w odwrotnie, rozszczepienie rybozy ADP było hamowane przez 8-okso-dGDP. Wyniki te sugerują, że te dwa typy substratów mogą dzielić to samo miejsce wiązania dla katalizy. --- MTH1 hydrolizuje utlenione trifosforany nukleotydów, zapobiegając w ten sposób ich włączeniu do DNA. Przedstawiamy tutaj struktury ludzkiego MTH1 (1,9Å) i jego kompleksu z produktem 8-okso-dGMP (1.8Å). Nieoczekiwanie MTH1 wiąże nukleotyd nukleotyd w konformacji anty, bez bezpośredniej interakcji między grupą 8-okso a białkiem. Sugerujemy, że specyficzność zależy od stabilizacji tautomerów enolowych formy 8-okso dGTP. Wiązanie produktu nie wywołuje większych zmian strukturalnych. Struktury ujawniają sposób wiązania nukleotydów w MTH1 i dostarczają strukturalnych podstaw do projektowania inhibitorów. projektowania.
|
Jaka jest funkcja enzymu MTH1 w komórkach nowotworowych?
|
Białko MTH1 katalizuje hydrolizę oksydacyjnie uszkodzonych nukleotydów purynowych, w tym 8-hydroksy-DGTP, do monofosforanów. Białko MTH1 wydaje się działać jako ważny system obronny przed mutagenezą, kancerogenezą i śmiercią komórek indukowaną przez utlenione nukleotydy purynowe.
|
1,649
|
W niniejszym badaniu opracowano model 3D-QSAR indukowany receptorem dla zestawu inhibitorów 46 inhibitorów tieno[2,3-b]pirydyno-5-karbonitrylu PKC-θ, w celu zbadania wymagań strukturalnych cząsteczek niezbędnych do hamowania PKC-θ. Ponieważ charakter chemiczny badanych cząsteczek różnił się od krystalicznego liganda krystalicznego liganda wybranego białka, zastosowano protokół indukowanego dokowania dopasowania (IFD) w celu wywołania zmian konformacyjnych w miejscu aktywnym wybranego białka. Następnie wszystkie cząsteczki zostały zadokowane do nowo wygenerowanego środowiska miejsca aktywnego wybranego białka za pomocą programu dokującego glide, a analizę 3D-QSAR przeprowadzono w programie PHASE, wykorzystując wyrównanie cząsteczek oparte na dokowaniu. cząsteczek. Najlepszy model 3D-QSAR został wybrany na podstawie najwyższej wartości testu wartość Q(2)test (0,600), a wybrany model wykazał również wysokie wartości R(2)train , 0,915, Pearson-r, 0,801 i niską wartość SD, 0,241. Mapy konturowe odpowiadające wybranemu modelowi 3D-QSAR, w połączeniu z analizą dokowania analiza, pomogła zbadać niezbędne reszty aminokwasowe zaangażowane w wiązanie i wymagania strukturalne cząsteczek ligandów niezbędnych do komplementarnego dopasowania do miejsca aktywnego białka. Dlatego też informacje ujawnione z wygenerowanego modelu mogą być dalej badane jako nowe narzędzie do projektowania nowych cząsteczek kongenerów, które mogą służyć jako potencjalne terapeutyki do leczenia różnych stanów chorobowych związanych z nieprawidłową sygnalizacją PKC-θ. --- Przedstawiamy wyniki naszych podejść do dokowania białko-białko i analizy interfejsu w rundach CAPRI 20-26. Rdzeniem naszego potoku był program ZDOCK do dokowania białko-białko w oparciu o ciało sztywne. Następnie ponownie oceniliśmy przewidywania ZDOCK przy użyciu funkcji punktacji ZRANK lub IRAD, przycięliśmy i przeanalizowaliśmy pejzaże energetyczne przy użyciu klastrowania i przeanalizowaliśmy wyniki dokowania przy użyciu naszego interfejsu RCF. Gdy było to możliwe, wykorzystaliśmy informacje biologiczne z literatury, aby zastosować ograniczenia do przestrzeni poszukiwań podczas lub po przebiegu ZDOCK. Dla około połowy standardowych zadań dokowania wykonaliśmy co najmniej co najmniej jedno przewidywanie, które było akceptowalne lub lepsze. W przypadku wyzwań punktowych dokonaliśmy akceptowalnych lub lepszych przewidywań dla wszystkich celów z wyjątkiem jednego. Wskazuje to, że że nasze funkcje punktacji są generalnie w stanie wybrać prawidłowy tryb wiązania. tryb. --- Przewidywanie dokowania białko-białko i białko-ligand pozostaje jednym z najtrudniejszych tematów biologii strukturalnej. trudnych zagadnień biologii strukturalnej. Głównymi problemami są (i) wiarygodne oszacowanie oszacowanie swobodnych energii wiązania zadokowanych stanów, (ii) wyliczenie możliwych (ii) wyliczenie możliwych orientacji dokowania w wysokiej rozdzielczości oraz (iii) uwzględnienie mobilności powierzchni dokowania i przegrupowań strukturalnych po interakcji. Poniżej przedstawiamy nowy algorytm, TreeDock, który rozwiązuje problem wyliczania w przeszukiwaniu sztywnego ciała. Poprzez reprezentowanie cząsteczek jako wielowymiarowych binarnych binarnych drzew wyszukiwania i eksplorując wystarczającą liczbę orientacji dokowania, takich jak że dwa wybrane atomy, po jednym z każdej cząsteczki, są zawsze w kontakcie, TreeDock jest w stanie zbadać wszystkie orientacje bez kolizji w bardzo dokładnej rozdzielczości w rozsądnym czasie. rozsądnym czasie. Ze względu na szybkość programu, wiele par kontaktów w celu przeszukania części lub całych obszarów powierzchni. Deterministyczne systematyczne wyszukiwanie TreeDock kontrastuje z większością innych programów dokujących, które wykorzystują wyszukiwanie stochastyczne, takie jak metody Monte Carlo lub symulowanego wyżarzania. W W tym momencie wykorzystaliśmy potencjał Lennarda-Jonesa jako jedyną funkcję punktacji i pokazujemy, że jest on w stanie przewidzieć prawidłową konformację zadokowanych wielu kompleksów białko-białko i białko-ligand. Program jest najbardziej wydajny, jeśli znane są pewne informacje na temat lokalizacji powierzchni wiążących z NMR, informacji o orientacji z resztkowego sprzężenia dipolarnego lub mutacji. sprzężenia dipolarnego lub badań mutacyjnych. Podejście to może potencjalnie obejmować mobilność miejsca dokowania poprzez wykonanie dynamiki molekularnej lub innych metod metody randomizacji miejsca dokowania i rodzin dokowania do rodzin struktur. struktur. Wydajność algorytmu została zademonstrowana poprzez dokowanie trzech kompleksów kompleksów domen nadrodziny immunoglobulin, CD2 do CD58, domeny V(alfa) receptora limfocytów T do jego domeny V(beta) oraz receptora limfocytów T do kompleksu pMHC, a także małocząsteczkowy inhibitor fosfatazy. --- S100B jest białkiem wyczuwającym wapń należącym do rodziny białek S100 o wewnątrzkomórkowe i zewnątrzkomórkowe. Jest to jedno z homodimerycznych białek EF hand białek, o których wiadomo, że oddziałują z różnymi celami białkowymi w celu regulacji różne funkcje biologiczne. Ostatnio doniesiono, że zewnątrzkomórkowe S100B oddziałuje z FGF2 w sposób niezależny od RAGE. Jednak mechanizm rozpoznawania mechanizm interakcji S100B-FGF2 na poziomie molekularnym pozostaje niejasny. W W tym badaniu krytyczne reszty na interfejsie S100B-FGF2 zostały zmapowane przez połączone informacje pochodzące ze spektroskopii NMR i mutagenezy ukierunkowanej na miejsce eksperymentów. Wykorzystując dane miareczkowania NMR, wygenerowaliśmy modele strukturalne kompleksu kompleksu S100B-FGF2 z obliczeniowego programu dokowania HADDOCK, które zostały okazały się stabilne podczas symulacji dynamiki molekularnej (MD) trwających 15ns. symulacji. Badania izotermicznej kalorymetrii miareczkowej wykazały, że interakcja S100B z FGF2 jest procesem faworyzowanym entropowo, co sugeruje dominującą rolę hydrofobowych kontaktów na granicy faz białko-białko. Poziom reszt Informacje o interakcji S100B z FGF2 były przydatne do zrozumienia zróżnicowanej zdolność rozpoznawania celu przez S100B i dodatkowo wyjaśniła jego rolę w wywoływaniu zewnątrzkomórkowej różnorodności sygnalizacji. Mechanistyczny wgląd w interfejs kompleksu S100B-FGF2 i oparte na komórkach badania testowe z udziałem mutantów doprowadziły nas do do wniosku o nowej roli S100B w inaktywacji receptora FGFR1 za pośrednictwem FGF2. --- DockoMatic to darmowa aplikacja typu open source, która łączy pakiet oprogramowania w ramach przyjaznego dla użytkownika graficznego interfejsu użytkownika (GUI), aby ułatwić eksperymenty dokowania molekularnego. Tutaj opisujemy wydanie DockoMatic 2.0; znaczące postępy w oprogramowaniu obejmują możliwość (1) przeprowadzania przeprowadzania wirtualnych badań przesiewowych (IVS) o wysokiej przepustowości; (2) konstruowania trójwymiarowych modeli homologii (3) dostosowywania interfejsu użytkownika. Użytkownicy mogą teraz wydajnie konfigurować, i zarządzać eksperymentami IVS za pośrednictwem graficznego interfejsu użytkownika DockoMatic, określając receptor(y), ligand(y), plik(i) parametrów siatki i silnik dokowania (albo AutoDock lub AutoDock Vina). DockoMatic automatycznie generuje potrzebne pliki wejściowe eksperymentu i katalogi wyjściowe oraz pozwala użytkownikowi zarządzać i monitorować postęp zadania. Po zakończeniu zadania, podsumowanie wyników jest generowane przez Dockomatic w celu ułatwienia interpretacji przez użytkownika. Funkcjonalność DockoMatic została również rozszerzona w celu ułatwienia budowy modeli homologii białek 3D za pomocą kreatora Timely Integrated Modeler (TIM). Kreator TIM zapewnia interfejs, który uzyskuje dostęp do podstawowego narzędzia wyszukiwania lokalnego dopasowania (BLAST) i programów MODELER i prowadzi użytkownika przez niezbędne kroki w celu łatwego i wydajnego wydajnego tworzenia modeli homologicznych 3D dla struktur biomakromolekularnych. Interfejs graficzny DockoMatic może być dostosowany przez użytkownika, a konstrukcja oprogramowania sprawia, że stosunkowo łatwo zintegrować dodatkowe silniki dokowania, funkcje punktacji lub programy innych firm. programów innych firm. DockoMatic to darmowy, kompleksowy program do dokowania molekularnego dla naukowców na wszystkich poziomach zaawansowania, zarówno w zakresie badań, jak i edukacji. --- Hemaglutynina wirusa grypy jest potencjalnym celem leków przeciwwirusowych. leczenie. Odkryto wiele inhibitorów fuzji błonowej ukierunkowanych na hemaglutyninę. zostały odkryte, ale miejsca wiązania i tryby, ważne dla zrozumienia fuzji błonowej i racjonalnego projektowania leków, nie zostały jeszcze wyjaśnione. W tym artykule artykule zbadaliśmy możliwe miejsca wiązania hemaglutyniny dla obecnych inhibitorów fuzji błonowej. obecnych inhibitorów fuzji błonowej. Cztery możliwe kieszenie wiążące (kieszeń A, B, C i D) w regionie łodygi hemaglutyniny zostały wykryte i zdefiniowane przy użyciu programu programu CAVITY. Zgłoszono, że większość obecnych inhibitorów fuzji błonowej wiązać się z kieszenią C poprzez eksperymenty mutacji aminokwasów i modelowanie molekularne modelowania molekularnego. Jednak nasze przewidywania dotyczące miejsca wiązania sugerowały, że kieszeń A jest A jest najlepszym miejscem wiązania ligandów innym niż kieszeń C. Przy użyciu specyficznego protokołu obliczeniowego łączącego dokowanie molekularne z modelowaniem molekularnym. protokół łączący dokowanie molekularne, trójwymiarowy QSAR i receptor naśladowanie, stwierdziliśmy ponadto, że kieszeń A jest domniemanym miejscem wiązania dla serii inhibitorów fuzji błonowej (karbamidów 1-fenylo-cykloalkanu). Jest to dodatkowo potwierdzone przez spektrum przeciwwirusowe inhibitorów. Ten protokół dla identyfikacji miejsc wiązania ligandów w hemaglutyninie grypy jest również ma również zastosowanie do analizy innych docelowych białek bez wyraźnej informacji o wiązaniu. informacje. --- Dokładna ocena orientacji dokowania sztywnego ciała stanowi jedną z głównych trudności w przewidywaniu głównych trudności w przewidywaniu dokowania białko-białko. Inne wyzwania to rozwój szybszych i bardziej wydajnych metod próbkowania oraz wprowadzenie elastyczności receptora i ligandu podczas symulacji. Ogólnie, dobre rozróżnienie niemal natywnych pozycji dokowania od bardzo wczesnych etapów dokowania białek sztywnego ciała. dokowania białek jest niezbędnym krokiem przed zastosowaniem bardziej kosztownego interfejsu do poprawnych rozwiązań dokowania. Tutaj badamy proste podejście do punktacji pozycji dokowania sztywnego ciała, które zostało zaimplementowane w programie programie o nazwie pyDock. Schemat opiera się na elektrostatyce kulombowskiej z zależną od odległości stałą dielektryczną i niejawnej energii desolwatacji z z parametrami solwatacji atomowej uprzednio dostosowanymi do dokowania białko-białko o sztywnym ciele. białko-białko. Ta funkcja punktacji nie jest wysoce zależna od specyficznej geometrii geometrii pozycji dokowania i dlatego może być stosowana w zestawach dokowania o sztywnym ciele generowanych generowanych różnymi metodami. Przetestowaliśmy tę procedurę w dużym zestawie porównawczym 80 niezwiązanych przypadków dokowania. Metoda jest w stanie wykryć rozwiązanie zbliżone do natywnego z 12 000 pozycji dokowania i umieścić je w 100 rozwiązaniach dokowania o najniższej energii w 56% przypadków. w 56% przypadków, w całkowicie nieograniczony sposób i bez żadnych dodatkowych informacji. żadnych dodatkowych informacji. Mówiąc dokładniej, rozwiązanie zbliżone do natywnego znajdzie się wśród 20 najlepszych rozwiązań w 37% przypadków. Prostota tego podejścia podejścia pozwala na lepsze zrozumienie zasad fizycznych stojących za i zapewnia szybkie narzędzie do oceny dużych zestawów doku dużych zestawów pozycji dokowania sztywnego ciała w poszukiwaniu orientacji zbliżonej do natywnej. --- Dokładne przewidywanie pozycji wiązania ligandów ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia interakcji molekularnych i jest bardzo ważne dla odkrywania leków, projektowania strukturalnego i optymalizacji. W tym badaniu opracowaliśmy nowy program punktacji, HotLig, który wykorzystuje powierzchnię Connolly'ego białka do obliczania interakcji hydrofobowych i sparowanych farmakoforów. interakcji hydrofobowych i sparowanych interakcji farmakoforowych z ligandami. Oprócz odległości na powierzchni molekularnej, obszary kontaktu z ligandem i kąty wiązań wodorowych zostały również wprowadzone do funkcji punktacji w HotLig. Cztery indywidualne funkcje dla wiązań H, par jonowych, koordynacji metali i efektów hydrofobowych wyprowadzono z 600 białek i ligandów. zostały wyprowadzone z 600 kompleksów białko-ligand, a następnie ich współczynniki wagowe zostały zoptymalizowane za pomocą zestawu treningowego zestaw treningowy. Wskaźniki powodzenia przewidywania pozycji wiązania ligandów (z odchyleniem pierwiastka ze średniej kwadratowej odchyleniu ≤2 Å) dla zestawów danych Wang, GOLD i Cheng wynosiły odpowiednio odpowiednio 91,0%, 87,0% i 85,6%. Stwierdzono, że HotLig posiada równie równie dobrą moc predykcyjną dla podzbiorów hydrofilowych (88,6%) i hydrofobowych (87,5%), a wskaźnik sukcesu dla podzbioru mieszanego wyniósł aż 96,9%. Współczynniki korelacji Współczynniki korelacji Spearmana były tak dobre, jak 0,609 do 0,668, co wskazuje, że HotLig ma również zadowalającą moc predykcyjną dla powinowactwa wiązania. Wyniki te sugerują, że HotLig może analizować różne ligandy, w tym peptydy i oczekuje się, że będzie potężnym narzędziem do projektowania i odkrywania leków. --- Punktacja, proces wyboru biologicznie istotnego rozwiązania z puli wygenerowanych konformacji, jest jednym z głównych wyzwań w dziedzinie konformacji. wygenerowanych konformacji, jest jednym z głównych wyzwań w dziedzinie dokowania biomolekularnego. dokowania biomolekularnego. Wybitnym sposobem radzenia sobie z tym wyzwaniem jest włączenie terminów opartych na informacjach do funkcji punktacji. W tym kontekście kontekście, dane o kształcie o niskiej rozdzielczości uzyskane ze spektrometrii masowej (IM-MS) lub eksperymentów SAXS zostały zintegrowane z konwencjonalną funkcją punktacji konwencjonalnej funkcji punktacji programu dokowania opartego na informacjach HADDOCK. Tutaj, mocne i słabe strony punktacji opartej na IM-MS i SAXS, albo w izolacji lub w połączeniu z wynikiem HADDOCK, są systematycznie oceniane. Wyniki analizy dużego zestawu wabików dokowania składającego się z dimerów wygenerowanego przez uruchomienie HADDOCK w trybie ab initio ujawniają, że zawartość danych IM-MS ma zbyt niską rozdzielczość, aby wybrać prawidłowe modele, podczas gdy z danymi SAXS prowadzi do znacznej poprawy wydajności. Jednak skuteczność punktacji SAXS zależy od kształtu i układu kompleksu. układu kompleksu, przy czym najlepsze wyniki wykazują układy prostopadłościenne i spłaszczone. najlepsze wyniki. Zaobserwowano, że najwyższą dokładność uzyskuje się, gdy punktacja SAXS jest połączona z oceną HADDOCK opartą na energii. --- Dwanaście modeli homologicznych ludzkiego receptora muskarynowego M2 przy użyciu różnych zestawów szablonów szablonów zostało zaprojektowanych przy użyciu programu Prime lub programu modeller i porównano ze strukturą krystalograficzną (PDB:3UON). Najlepsze modele zostały uzyskano przy użyciu pojedynczego szablonu najbliższej opublikowanej struktury, receptora muskarynowego M3 receptora muskarynowego (PDB:4DAJ). Dodanie większej liczby (strukturalnie odległych) szablonów prowadziło do gorszych modeli. do gorszych modeli. Dane dokumentują kluczową rolę szablonu w modelowaniu homologii. Modele znacznie się różnią. Kontrole jakości wbudowane w programy nie nie korelują z RMSD do struktury krystalograficznej i nie mogą być do wyboru najlepszego modelu. Ponowne dokowanie antagonistów obecnych w strukturze krystalograficznej w strukturze krystalograficznej i oszacowanie względnej energii wiązania poprzez obliczenie MM/GBSA w Prime i funkcji energii wiązania w YASARA sugeruje, że może to być jakość ortosterycznego miejsca wiązania na podstawie przewidywanych względnych energii wiązania. na podstawie przewidywania względnych energii wiązania. Chociaż oszacowanie względnych energii wiązania rozróżnia stosunkowo dobre i złe modele, nie wskazuje najlepszego. nie wskazuje najlepszego. Z drugiej strony, wizualna inspekcja modeli pod kątem znanych cech i oparta na wiedzy analiza oddziaływań wewnątrzcząsteczkowych pozwala eksperymentatorowi ręcznie wybrać najlepsze modele. --- Podejście korelacyjne szybkiej transformaty Fouriera (FFT) do dokowania białko-białko może oszacować energie miliardów zadokowanych konformacji na siatce, jeśli energia energia jest opisana w postaci funkcji korelacji. Tutaj to ograniczenie ograniczenie jest usuwane, a podejście jest efektywnie stosowane z potencjałami interakcji parami które znacznie poprawiają wyniki dokowania. Podstawowym jest przybliżenie macierzy interakcji przez jej wektory własne odpowiadające kilku dominującym wartościom własnym, co skutkuje wyrażeniem energii zapisanym jako jako suma kilku funkcji korelacji i rozwiązanie problemu poprzez wielokrotne obliczenia FFT obliczenia. Oprócz opisania sposobu implementacji tej metody, przedstawiamy przedstawiamy nową klasę opartych na strukturze par potencjałów międzycząsteczkowych. The DARS (Decoys As the Reference State) są ekstrahowane ze struktur kompleksów białkowo-białkowych i wykorzystują kompleksów białko-białko i wykorzystują duże zestawy zadokowanych konformacji jako wabiki do wyprowadzania rozkładów par atomów w stanie odniesienia. Obecna wersja potencjału potencjału DARS działa dobrze dla kompleksów enzym-inhibitor. Z nowym programem DARS zapewnia znacznie lepsze wyniki dokowania niż wcześniejsze podejścia, w wielu przypadkach generując podejścia, w wielu przypadkach generując o 50% więcej zbliżonych do natywnych konformacji dokowanych. Chociaż potencjał jest daleki od optymalnego dla par przeciwciało-antygen, wyniki są nadal nieco lepsze. wyniki są nadal nieco lepsze niż te uzyskane za pomocą wcześniejszej metody FFT. Program PIPER jest dostępny bezpłatnie do zastosowań niekomercyjnych. --- Wirtualne badania przesiewowe oparte na strukturze polegają na ocenie przewidywanych trybów wiązania związków zadokowanych do celu. Ponieważ dokładność tej oceny zależy na dokładności dokowania, cenne są metody zwiększające dokładność dokowania. cenne. Tutaj przedstawiamy stosunkowo prostą metodę poprawy prawdopodobieństwa prawdopodobieństwa identyfikacji dokładnie zadokowanych pozycji. Metoda ta jest podobna w koncepcja do schematów punktacji konsensusu, które, jak wykazano, zwiększają moc rankingową moc, a tym samym współczynnik trafień, ale łączy informacje o przewidywanych trybach wiązania zamiast przewidywanych powinowactw wiązania. Wskaźnik skuteczności przewidywania pozycji każdego programu dokującego wynosił 55% dla Autodock, 58% dla DOCK i 64% dla DOCK. dla DOCK i 64% dla Vina. Używając więcej niż jednego programu dokującego do przewidywania do przewidywania pozycji wiązania, prawidłowe pozycje zostały zidentyfikowane w 82% lub więcej przypadków. znaczna poprawa. Na wirtualnym ekranie te bardziej wiarygodnie upozowane związki związki mogą być preferencyjnie przenoszone do kolejnych etapów punktacji w celu poprawy wskaźnika trafień. wskaźniki trafień. Dokowanie konsensusowe można łatwo wprowadzić do ustalonych metodologii wirtualnych badań przesiewowych opartych na strukturze. --- Wybór konformacji zbliżonych do natywnych spośród ogromnej liczby konformacji generowanych przez programy dokujące pozostaje głównym wyzwaniem w dokowaniu molekularnym. My przedstawiamy DockRank, nowatorskie podejście do punktacji zadokowanych konformacji w oparciu o stopniu, w jakim reszty interfejsu zadokowanej konformacji pasują do zestawu przewidywanych reszt interfejsu. DockRank wykorzystuje przewidywane reszty interfejsu przez specyficzny dla partnera predyktor interfejsu białko-białko oparty na homologii sekwencji (PS-HomPPI), który przewiduje reszty interfejsu białka zapytania z określonym partnerem partnerem interakcji. Porównaliśmy wydajność DockRank z kilkoma najnowocześniejszymi funkcjami punktacji dokowania przy użyciu współczynnika sukcesu (procent przypadków, w których (procent przypadków, które mają co najmniej jedną konformację zbliżoną do natywnej wśród m najlepszych konformacji) i Hit Rate (procent konformacji zbliżonych do natywnych które znajdują się wśród m najlepszych konformacji). W przypadkach, w których możliwe jest uzyskać prognozy interfejsu specyficznego dla partnera (PS) z PS-HomPPI, DockRank konsekwentnie przewyższa zarówno (i) ZRank, jak i IRAD, dwie najnowocześniejsze funkcje punktacji oparte na energii funkcje punktacji (poprawiając współczynnik sukcesu nawet 4-krotnie); i (ii) Warianty DockRank, które wykorzystują przewidywane reszty interfejsu uzyskane z z kilku predyktorów interfejsów białkowych, które nie uwzględniają wiążącego partnera w tworzeniu prognoz interfejsu (poprawa wskaźnika sukcesu nawet o 39-krotnie). Ten ostatni wynik podkreśla znaczenie wykorzystania specyficznych dla partnera w punktacji zadokowanych konformacji. Pokazujemy, że DockRank, gdy użyty do ponownego uszeregowania konformacji zwróconych przez ClusPro, poprawia oryginalnych rankingów ClusPro zarówno pod względem współczynnika sukcesu, jak i współczynnika trafień. DockRank jest dostępny jako serwer pod adresem http://einstein.cs.iastate.edu/DockRank/. --- Pomimo obfitości białek oligomerycznych w komórce, charakterystyka strukturalna charakterystyka interakcji białko-białko jest nadal trudnym zadaniem. W szczególności W szczególności wiele z tych interakcji obejmuje kompleksy heteromeryczne, które są stosunkowo trudne do określenia eksperymentalnie. Dlatego też rośnie zainteresowanie zainteresowanie wykorzystaniem technik obliczeniowych do modelowania takich kompleksów. Jednakże, złożenie dużych heteromerycznych kompleksów obliczeniowo jest wysoce kombinatorycznym problemem. problem. Niemniej jednak problem ten można znacznie uprościć, biorąc pod uwagę interakcje między trimerami białek. Po dimerach i monomerach, trójkątne trimery (tj. trimery z parami kontaktów między wszystkimi trzema parami białek) są najczęściej obserwowanymi trimerami białek. białkami) są najczęściej obserwowanymi czwartorzędowymi motywami strukturalnymi zgodnie z trójwymiarową (3D) bazą danych kompleksów. Niniejszy artykuł przedstawia DockTrina, nowatorską metodę dokowania białek do modelowania struktur 3D niesymetrycznych trójkątnych trimerów. Metoda przyjmuje jako dane wejściowe z programu dokującego dla ciał sztywnych. Następnie skanuje i ocenia wszystkie możliwe kombinacje par monomerów przy użyciu bardzo szybkiego testu odchylenia pierwiastka ze średniej kwadratowej. odchylenia. Na koniec szereguje przewidywania za pomocą funkcji punktacji, która która łączy potrójne warunki kontaktu par i geometryczny termin kary za kolizję. Ogólne podejście zajmuje mniej niż 2 minuty na kompleks na nowoczesnym komputerze stacjonarnym. komputerze stacjonarnym. Metoda została przetestowana i zweryfikowana przy użyciu wzorcowego zestawu 220 związanych i siedmiu niezwiązanych trimerów białkowych. i siedmiu niezwiązanych struktur trimerów białkowych. DockTrina zostanie udostępniona pod adresem http://nano-d.inrialpes.fr/software/docktrina. --- Kombinatoryczne biblioteki chemiczne produkowane na nośniku stałym oferują szybki i opłacalny dostęp do dużej liczby unikalnych związków. Jeśli takie biblioteki są sprawdzane bezpośrednio na kulce, szybkość, z jaką chemicy mogą badać przestrzeń chemiczną przez chemików jest znacznie większa niż w przypadku syntezy opartej na roztworach i metodach przesiewowych. i metod przesiewowych. Badania przesiewowe oparte na roztworach mają duże wsparcie w postaci oprogramowanie, takie jak oparte na strukturze wirtualne narzędzia przesiewowe, które umożliwiają przewidywanie kompleksów białko-ligand. Wykorzystanie tych technik do przewidywania kompleksów związanych z białkami związków syntetyzowanych na podłożu stałym pomija nie uwzględnia miejsca koniugacji na ligandzie małocząsteczkowym. Może to unieważnić przewidywane tryby wiązania, łącznik może kolidować z atomami białka. atomami białka. Przedstawiamy CSBB-ConeExclusion, metodologię i program komputerowy, który zapewnia miarę stosowalności dokowania roztworu na stałym podłożu. Dane wyjściowe są podawane w postaci statystyk dla każdej pozycji dokowania, unikalnej metody wizualizacji 2D unikalnej metody wizualizacji 2D, która może być wykorzystana do określenia możliwości zastosowania na pierwszy rzut oka, i automatycznie generowanych skryptów PyMol umożliwiających wizualizację wtargnięcia atomu białka białek w zdefiniowanej objętości wykluczenia. CSBB-ConeExclusion jest następnie do określenia optymalnego punktu przyłączenia dla biblioteki puryn ukierunkowanej na kinazę cyklinozależną 2 CDK2. --- Program VinaMPI został opracowany w celu umożliwienia masowo dużych wirtualnych ekranów leków na zasobach obliczeniowych klasy lidera, przy użyciu dużej liczby rdzeni w celu skrócenia czasu ukończenia ekranu. VinaMPI jest masowo równoległy program Message Passing Interface (MPI) oparty na wielowątkowym wielowątkowym programie dokującym AutodockVina i jest używany do dystrybucji zadań, podczas gdy wielowątkowość służy do przyspieszenia poszczególnych zadań dokowania. VinaMPI wykorzystuje schemat dystrybucji, w którym zadania są równomiernie rozdzielane między pracowników na podstawie na podstawie złożoności każdego zadania, określonej przez liczbę wiązań rotacyjnych w każdym badanym związku chemicznym. w każdym badanym związku chemicznym. VinaMPI skutecznie obsługuje wiele białek w badaniu przesiewowym ligandów, umożliwiając odwrotne dokowanie o wysokiej przepustowości, które przedstawia nowe możliwości poprawy wydajności procesu odkrywania leków. odkrywania leków. VinaMPI z powodzeniem działał na 84 672 rdzeniach z ciągłym spadkiem czasu ukończenia zadania wraz ze wzrostem liczby rdzeni. czasu wykonania zadania wraz ze wzrostem liczby rdzeni. Stosunek liczby zadań w badaniu przesiewowym do liczby pracowników powinien wynosić co najmniej około 100, aby aby uzyskać dobry balans obciążenia i optymalny czas ukończenia zadania. Kod jest swobodnie dostępny i możliwy do pobrania. Instrukcje dotyczące pobierania i używania i korzystania z kodu znajdują się w Informacjach pomocniczych. --- Określiliśmy strukturę ludzkiej domeny integryny α1I związanej z peptydem potrójnie helikalnym peptydem kolagenowym. Struktura kompleksu α1I-peptyd została zbadano przy użyciu danych z NMR, rozpraszania promieni rentgenowskich pod małym kątem i wielkości chromatografii wykluczania, które zostały wykorzystane do wygenerowania i walidacji modelu kompleksu kompleksu przy użyciu programu dokowania opartego na danych, HADDOCK (High Ambiguity Driven Biomolecular Docking). Struktura ujawniła, że domena α1I ulega główną zmianę konformacyjną po związaniu peptydu kolagenowego. Obejmuje to duży ruch w C-końcowej helisie domeny αI, który został zasugerowano, że jest to mechanizm, za pomocą którego sygnały są propagowane w nienaruszonym receptora integryny. Struktura sugeruje podstawę dla różnych wiązań obserwowanej dla domen α1I i α2I. Dane mutacyjne identyfikują reszty, które przyczyniają się do obserwowanej zmiany konformacyjnej. Ponadto, dane dotyczące rozpraszania promieni rentgenowskich pod małym kątem sugerują, że przy niskich stężeniach peptydu kolagenowego peptydu kolagenowego kompleks istnieje w równowadze między 1:1 i 2:1 α1I-peptyd. --- ClusPro (http://nrc.bu.edu/cluster) to pierwszy w pełni zautomatyzowany, internetowy program do obliczeniowego dokowania struktur białkowych. Użytkownicy mogą przesłać pliki współrzędnych dwóch struktur białkowych za pośrednictwem interfejsu ClusPro. lub wprowadzić kody PDB odpowiednich struktur, które ClusPro zostaną następnie pobrane z serwera PDB (http://www.rcsb.org/pdb/). Algorytmy dokowania algorytmy oceniają miliardy domniemanych kompleksów, zachowując wstępnie ustawioną liczbę z korzystną komplementarnością powierzchni. Metoda filtrowania jest następnie stosowana do do tego zestawu struktur, wybierając te z dobrymi energiami swobodnymi elektrostatycznymi i desolwatacji do dalszego grupowania. do dalszego grupowania. Wynikiem programu jest krótka lista przypuszczalnych kompleksów uszeregowanych według ich właściwości grupowania, która jest automatycznie wysyłana do użytkownika pocztą elektroniczną.
|
Lista programów odpowiednich do dokowania białek
|
Dokowanie makromolekularne to obliczeniowe modelowanie czwartorzędowej struktury kompleksów utworzonych przez dwie lub więcej oddziałujących ze sobą makrocząsteczek biologicznych. Kompleksy białko-białko są najczęściej celem takiego modelowania, a następnie kompleksy białko-kwas nukleinowy.
Ostatecznym celem dokowania jest przewidywanie trójwymiarowej struktury interesującego nas kompleksu makromolekularnego, tak jak występowałby on w żywym organizmie. Samo dokowanie tworzy jedynie prawdopodobne struktury kandydujące. Kandydaci ci muszą zostać uszeregowani przy użyciu metod takich jak funkcje punktacji, aby zidentyfikować struktury, które najprawdopodobniej występują w naturze.
Obecnie istnieje wiele programów odpowiednich do dokowania białek, takich jak CSBB-ConeExclusion, HADDOCK, ZDOCK, GalaxyDock, PHASE, DockRank, HotLig, SOL, AutodockVina, DockoMatic, DockoMatic, DockTrina, CAVITY, LiGenDock i DOCK.
|
1,650
|
Stosowanie leków uzupełniających i alternatywnych (CAM) przez pacjentów chorych na raka jest wzrasta. Jednoczesne stosowanie CAM i leków przeciwnowotworowych może prowadzić do poważnych bezpieczeństwa u pacjentów. CAM mogą potencjalnie powodować interakcje farmakokinetyczne interakcji z lekami przeciwnowotworowymi, prowadząc do zwiększenia lub zmniejszenia poziomów leków przeciwnowotworowych w osoczu. Może to skutkować nieoczekiwaną toksycznością lub zmniejszoną skuteczność. Znaczące interakcje farmakokinetyczne zostały już między dziurawcem zwyczajnym (SJW) a lekami przeciwnowotworowymi imatynibem i irynotekanem. irynotekanem. Większość interakcji farmakokinetycznych CAM z lekami dotyczy leków metabolizujące enzymy cytochromu P450 (CYP), w szczególności CYP3A4. Wpływ CAM na aktywność i ekspresję CYP3A4 można ocenić in vitro. Jednakże, żadne dane dotyczących znaczenia tych danych in vitro dla przewidywania przewidywania interakcji CAM z lekami przeciwnowotworowymi w praktyce klinicznej. Aby rozwiązać tej kwestii przeprowadzono badania literaturowe w celu oceny przydatności danych in in vitro do przewidywania skutków klinicznych CAM często stosowanych przez pacjentów z rakiem pacjentów onkologicznych: SJW, ostropestu plamistego, czosnku i Panax ginseng (P. ginseng). Ponadto, w badaniach klinicznych często stosuje się czułą sondę substratową CYP3A4 - midazolam w celu określenia interakcji farmakokinetycznych. Wyniki tych badań klinicznych z midazolamem są wykorzystywane do przewidywania interakcji farmakokinetycznych z innymi lekami metabolizowanymi przez CYP3A4. W związku z tym w niniejszym przeglądzie zbadano również, czy badania kliniczne z midazolamem są przydatne do przewidywania klinicznych interakcji farmakokinetycznych Interakcje CAM z lekami przeciwnowotworowymi. Dane in vitro dotyczące SJW wykazały inhibicję CYP3A4 po krótkotrwałej ekspozycji i indukcję po długotrwałej ekspozycji. W badaniach klinicznych z zastosowaniem midazolamu lub leków przeciwnowotworowych (irinotekan i imatynib) jako znane substraty CYP3A4 w połączeniu z SJW, zaobserwowano obniżone poziomy tych leków w osoczu. tych leków w osoczu, co było oczekiwane jako konsekwencja indukcji CYP3A4 indukcji CYP3A4. W przypadku czosnku nie wykazano wpływu na CYP3A4 in vitro, a także w badaniach klinicznych. w badaniach klinicznych czosnek nie wpływał na farmakokinetykę midazolamu i docetakselu. i docetakselu. Ostropest plamisty i żeń-szeń wykazały głównie hamowanie CYP3A4 in vitro. Jednak w badaniach klinicznych te CAM nie powodowały znaczących interakcji farmakokinetycznych z midazolamem, irynotekanem, docetakselem i imatynibem. i imatynibem. Najprawdopodobniej czynniki takie jak słaba dostępność farmaceutyczna, rozpuszczalność i biodostępność przyczyniają się do braku znaczących interakcji klinicznych. klinicznych. Podsumowując, dane in vitro są przydatne jako pierwsze wskazanie dla potencjalnych interakcji farmakokinetycznych z CAM. Jednakże, rozbieżności między wynikami in vitro i klinicznymi dla ostropestu plamistego i żeń-szenia P. pokazują jednak, że badania kliniczne są wymagane do potwierdzenia potencjalnych interakcji. Wreszcie Wreszcie, midazolam jako modelowy substrat dla CYP3A4, przekonująco wykazał, że prawidłowo przewidywać interakcje kliniczne między CAM a lekami przeciwnowotworowymi. --- TŁO: Imatynib mesylan, doustnie podawany inhibitor kinazy, który ukierunkowany na białko Kit (CD117), ma obecnie 10 zatwierdzonych wskazań, w tym leczenie przewlekłej białaczki szpikowej i przerzutowych guzów stromalnych przewodu pokarmowego (GIST). nowotworów podścieliskowych przewodu pokarmowego (GIST). Leczenie uzupełniające imatynibem po chirurgicznej resekcji resekcji zlokalizowanego GIST Kit-dodatniego, najnowszego wskazania zatwierdzonego przez FDA (grudzień 2008 r.). przez FDA (grudzień 2008 r.), wykazano znaczną poprawę przeżycie wolne od nawrotu (RFS) w porównaniu z samą resekcją chirurgiczną. Chociaż adiuwantowy imatynib okazał się skuteczny w badaniach klinicznych, ważne jest, aby rozważyć wpływ ekonomiczny na plany zdrowotne związane z wprowadzeniem imatynibu w zgodnie z jego nowym wskazaniem. CEL: Ocena wpływu na budżet w 3-letnim horyzoncie czasowym leczenia pacjentów ze zlokalizowanym Kit-dodatnim GIST z 1 rokiem adiuwantu imatynibem po resekcji chirurgicznej. METODY: Opracowano model Markowa, aby przewidzieć przejścia pacjentów przez stany zdrowia zdefiniowane przez początkowe leczenie (resekcja chirurgiczna, a następnie adiuwant imatynibu 400 miligramów [mg] dziennie w porównaniu z samą resekcją chirurgiczną), nawrót i progresja. Leczenie pierwszego nawrotu obejmowało (a) imatynib 400 mg dziennie w przypadku nawrotów po samej resekcji lub po zakończeniu 1 roku leczenia imatynibem w dawce 400 mg na dobę i (b) imatynib w dawce 800 mg na dobę w przypadku nawrotu podczas aktywnego leczenia imatynibem w dawce 400 mg na dobę. Leczenie w przypadku dalszej progresji były imatynib w dawce 800 mg na dobę, sunitynib lub najlepsze leczenie wspomagające (BSC) po podaniu imatynibu w dawce 400 mg na dobę oraz sunitynib lub BSC po podaniu imatynibu w dawce 800 mg na dobę. imatynib w dawce 800 mg na dobę. Wskaźniki nawrotów pochodzą z American College of Surgeons Oncology Group (ACOSOG) Z9001, w którym porównywano 1 rok adiuwantowego imatynibu po resekcji chirurgicznej z samą resekcją chirurgiczną. Całkowita liczba pacjentów ze zlokalizowanym i usuniętym chirurgicznie GIST (współczynnik zachorowalności 0,36 na 100 000) oszacowano na podstawie badań epidemiologicznych GIST. GIST. Wykorzystanie leczenia imatynibem oszacowano na podstawie niepublikowanych danych z jakościowych badań rynkowych finansowanych przez sponsora badania. Założenia dotyczące odzwierciedlał zarówno (a) odsetek pacjentów z chorobą Kit-dodatnią, jak i Kit oraz (b) odsetek klinicznie kwalifikujących się pacjentów, którzy stosowaliby imatynib. imatynib. Koszty oszacowano, łącząc koszty jednostkowe z opublikowanych źródeł z oczekiwanym wykorzystaniem zasobów w oparciu o publikację badania klinicznego i wytyczne wytycznych National Comprehensive Cancer Network dotyczących leczenia pacjentów z GIST. Aby uzyskać szacunki wpływu na budżet, porównaliśmy szacunkowe koszty opieki zdrowotnej z imatynibem adiuwantowym i bez imatynibu, gdzie koszty opieki zdrowotnej z imatynibem odzwierciedlały koszty leczenia pomniejszone o koszty związane z z opóźnionym lub unikniętym nawrotem lub progresją. Wszystkie scenariusze "z" zakładały brak dodatkowych zastosowań innych niż resekcja chirurgiczna zlokalizowanego Kit-dodatniego GIST (tj. brak zmian w pozarejestracyjnym stosowaniu imatynibu). Wpływ na budżet został oszacowano dla pierwszych 3 lat po wprowadzeniu adiuwantowego leczenia imatynibem w zgodnie z jego nowym wskazaniem w hipotetycznej populacji objętej planem 10 milionów osób. Wyniki obliczono zarówno jako całkowity wpływ na budżet, jak i jako koszt na członka na miesiąc (PMPM) w dolarach z 2009 roku. Przeprowadzono analizy wrażliwości przeprowadzono w celu sprawdzenia odporności wyników modelu na zmiany parametrów parametrów. WYNIKI: Model przewidywał 36 incydentów resekcji GIST rocznie w planie w planie zdrowotnym obejmującym 10 milionów członków. Szacowana liczba przypadków leczonych adiuwantowym imatynibem wynosiła 10,8, 16,2 i 21,6 odpowiednio w pierwszym, drugim i trzecim roku po wprowadzeniu leku. i trzecim roku po wprowadzeniu, z rocznymi wzrostami przypisywanymi odpowiednio do zmian w odsetku pacjentów z resekowanym GIST, u których założono stosowanie imatynib (30% w roku 1, wzrastający do 45% w roku 2 i 60% w roku 3). Model przewidywał, że leczenie tych przypadków imatynibem zwiększy koszty o dodatkowe 505 144 USD w pierwszym roku, 757 717 USD w drugim roku, i 1 010 289 USD w trzecim roku. Zwiększone zużycie zasobów związane z monitorowaniem pacjentów w trakcie i po zakończeniu leczenia adiuwantowego imatynibem kosztowałoby dodatkowe 21 564 USD, 38 145 USD i 56 605 USD odpowiednio w pierwszym, drugim i trzecim roku. latach. Nawrotu choroby udałoby się uniknąć lub opóźnić u 7 pacjentów w okresie 3 lat. w okresie 3 lat. Uniknięcie lub opóźnienie nawrotów skutkowałoby kompensacją kosztów w wysokości 61 583 USD w wysokości 61 583 USD w pierwszym roku, 156 702 USD w drugim roku i 233 849 USD w trzecim roku. trzecim roku. Wpływ netto na budżet oszacowano na 465 126 USD w pierwszym roku (mniej o 0,01 USD). (mniej niż 0,01 USD PMPM), 639 159 USD w drugim roku (0,01 USD PMPM) i 833 044 USD w trzecim roku. 833 044 USD w trzecim roku (0,01 USD PMPM). Wyniki analiz wrażliwości wskazały, że wpływ na budżet w trzecim roku jest najbardziej wrażliwy na zmiany w cenie adiuwantowego leczenia imatynibem i wskaźniki nawrotów. WNIOSKI: Model przewidywał, że wprowadzenie adiuwantowego leczenia imatynibem do leczenia chirurgicznie resekowanego, zlokalizowanego, Kit-dodatniego GIST doprowadzi do wpływu netto na budżet w wysokości 0,01 USD PMPM w trzecim roku po wprowadzeniu, zakładając zmianę stosowania wyłącznie zgodnie z nowym wskazaniem. Około 11,7%-21,9% kosztów adiuwantowego leczenia imatynibem jest kompensowane przez zmniejszenie kosztów związanych z nawrotem GIST. związanych z nawrotem GIST. --- Hydroksymocznik (HU) jest środkiem antymetabolicznym powszechnie stosowanym w zaburzeniach mieloproliferacyjnych, chorobach hematologicznych i ciężkiej łuszczycy. i chorobach hematologicznych, a także w ciężkiej łuszczycy. Pomimo zwykle dobrze tolerowany, czasami może wywoływać immunosupresję i śluzówkowo-skórne działania niepożądane. śluzówkowo-skórne działania niepożądane związane z dyskomfortem lub bólem. Niemniej jednak, działania niepożądane na błonę śluzową jamy ustnej są niezwykle rzadkie i występują w postaci owrzodzeń, depilacja języka i dyschromia. Całkowite ustąpienie działań niepożądanych zwykle obserwuje się po odstawieniu leku. Celem niniejszego artykułu jest jest opisanie dwóch pacjentów ze zmianami w jamie ustnej związanymi z leczeniem HU. Pacjenci byli odpowiednio leczeni poprzez zmianę hydroksymocznika na mesylan imatynibu. Zmiany w jamie ustnej w jamie ustnej są rzadkimi powikłaniami długotrwałego leczenia hydroksymocznikiem i mogą być wskazaniem do przerwania terapii i zastąpienia jej mesylanem imatynibu. --- Wyniki i jakość życia pacjentów z przewlekłą białaczką szpikową (CML) uległy znacznej znacząco zmieniły się dzięki leczeniu inhibitorami kinazy tyrozynowej (TKI). Obecnie przeszczepienie krwiotwórczych komórek macierzystych (HSCT) jest uważane głównie za terapię ratunkową trzeciej linii. jako terapia ratunkowa trzeciej linii w przypadkach oporności lub nietolerancji TKI. Tutaj opisujemy pacjenta z CML w fazie przewlekłej, u którego rozwinęła się zarówno oporność, jak i i późne wystąpienie ciężkiej małopłytkowości po zastosowaniu TKI pierwszej i drugiej generacji TKI pierwszej i drugiej generacji i ostatecznie przeszedł HSCT. Chociaż mechanizm mielosupresji nie jest w pełni zrozumiały, po raz pierwszy wykazaliśmy rozwój zależnych od dawki przeciwciał przeciwpłytkowych w obecności TKI, sugerując możliwość trombocytopenii indukowanej przez TKI. Nasz przypadek podkreśla że późny rozwój ciężkiej mielosupresji podczas leczenia imatynibem jest prawdopodobnie ważnym wskazaniem do rozważenia wczesnego HSCT. --- W ostatnich latach panel znanych mutacji molekularnych w ostrej białaczce limfoblastycznej (ALL) białaczki limfoblastycznej (ALL) był stale zwiększany. W ALL Philadelphia-dodatniej, delecje genu IKZF1 zostały zidentyfikowane jako czynniki niekorzystne rokowniczo. Te ulepszone spostrzeżenia dotyczące tła molekularnego i klinicznego heterogeniczności różnych podgrup cytogenetycznych może pozwolić na najbardziej zróżnicowane decyzje terapeutyczne, na przykład w odniesieniu do wskazań do allogenicznej HSCT w ramach genetycznie zdefiniowanych podtypów ALL. Ilościowy PCR w czasie rzeczywistym umożliwia wysoce czułe monitorowanie obciążenia minimalną chorobą resztkową (MRD), albo w oparciu o wzajemne fuzje genów lub rearanżacje genów immunologicznych. Diagnostyka molekularna diagnostyka molekularna stanowiła podstawę koncepcji terapii celowanej, np, łączenie inhibitora kinazy tyrozynowej imatynibu z chemioterapią u pacjentów z ALL Philadelphia-dodatnią. Badania przesiewowe w kierunku mutacji BCR-ABL1 w ALL Philadelphia-dodatniej pozwala zidentyfikować pacjentów, którzy mogą odnieść korzyści z leczenia z inhibitorów kinazy tyrozynowej drugiej generacji lub z nowych związków celujących w mutację mutację T315I. Biorąc pod uwagę kluczową rolę technik molekularnych dla leczenia pacjentów z ALL, należy podjąć wysiłki w celu ułatwienia i zharmonizować immunofenotypowanie, cytogenetykę i badania przesiewowe mutacji molekularnych. Ponadto należy ocenić potencjał sekwencjonowania o wysokiej przepustowości w celu diagnostyki i obserwacji pacjentów z ALL linii B. --- Allogeniczna transplantacja hematopoetycznych komórek macierzystych (HSCT) ma ugruntowaną pozycję jako potencjalnie potencjalnie lecznicza metoda leczenia pacjentów z przewlekłą białaczką szpikową. Sukces imatynibu i innych inhibitorów kinazy tyrozynowej (TKI) jako terapii początkowej terapia zmieniła paradygmat leczenia tej choroby. Allogeniczny hematopoetyczne są obecnie zarezerwowane dla pacjentów, u których choroba nie nie reaguje optymalnie na leczenie TKI. Pacjenci, u których choroba nie wykazuje optymalnej odpowiedzi na imatynib mogą reagować na TKI drugiej generacji, dasatynib lub nilotynib, a wielu z nich osiąga poważne lub całkowite odpowiedzi molekularne i cytogenetyczne. odpowiedzi. Wskazanie do allogenicznego HSCT w porównaniu z kontynuacją terapii drugiej linii nie jest dobrze zdefiniowane i jest przedmiotem trwających badań. Odnotowano stały postęp w zmniejszaniu toksyczności i ryzyka związanego z HSCT wraz z rozwojem schematów o zmniejszonej intensywności; przeszczepy mogą być rutynowo wykonywane u pacjentów w wieku do 75 lat, którzy są w dobrym stanie ogólnym. Wyniki przeszczepów od niespokrewnionych dawców poprawiły się, a wskaźniki przeżycia podobne do tych osiąganych w przypadku dobranego rodzeństwa. Wyniki przeszczepów haploidentycznych i krwi pępowinowej uległy znacznej poprawie i należy je rozważyć w przypadku pacjentów, którzy nie mają dobranego dawcy. Allogeniczne przeszczepy krwiotwórcze mają największą szansę największą szansę na wyleczenie u pacjentów z przewlekłą fazą choroby, która jest pod hematologiczną z 80% przeżyciem wolnym od choroby; pacjenci przechodzący do fazy do fazy przyspieszonej lub kryzy blastycznej mają znacznie gorsze rokowanie. Dlatego HSCT należy rozważyć u pacjentów z niepowodzeniem leczenia imatynibem. Pacjenci otrzymujący terapię TKI drugiej linii muszą być ściśle monitorowani i kierowani do przeszczepu, jeśli nie uzyskano całkowitej odpowiedzi cytogenetycznej i głównej odpowiedzi molekularnej. nie została osiągnięta. HSCT należy wykonać, jeśli jest to możliwe u pacjentów bez ciągłej odpowiedzi na leczenie TKI. --- Terapie drugiego rzutu zalecane przez National Cancer Center Network do w leczeniu nowotworów podścieliskowych przewodu pokarmowego (GIST) w zaawansowanym stadium zostały ocenione w celu określenie kosztów i opłacalności każdej interwencji w meksykańskim systemie ubezpieczeń meksykańskim systemie ubezpieczeń Instituto Mexicano del Seguro Social (IMSS). Zabiegi badane w 5-letnim horyzoncie czasowym w celu oszacowania kosztów długoterminowych obejmowały 800 mg mesylanu imatynibu dziennie(-1), 50 mg jabłczanu sunitynibu dziennie(-1) (podawanego w schemacie 4 tygodnie podawania i 2 tygodnie przerwy) oraz opiekę paliatywną. Średni koszt (MC), opłacalność i korzyści każdej interwencji zostały porównane w celu określenia najlepszego leczenia GIST z perspektywy instytucjonalnej IMSS. Ponieważ sunitynib nie był refundowany w czasie badania, przeprowadzono model Markowa i analizę wrażliwości w celu przeprowadzono analizę wrażliwości, aby przewidzieć MC i prawdopodobieństwo refundacji. Pacjenci przyjmujący 800 mg imatynibu dziennie (-1) mieli najwyższy MC (+/-s.d.) leczenia na poziomie 35 225,61 USD (+/-1253,65 USD); podczas gdy sunitynib poniósł medianę MC w wysokości 17 805,87 USD (+/-694,83 USD); a opieka paliatywna miała najmniejszy MC w czasie trwania leczenia, ponieważ koszt wyniósł 2071,86 USD (+/-472,88 USD). USD). W porównaniu z opieką paliatywną, sunitynib jest opłacalny dla 38,9% pacjentów. pacjentów; jednak sunitynib zapewnił największą korzyść w zakresie przeżycia, ponieważ 5,64 miesięcy wolnych od progresji (PFM) i 1,4 zyskanych lat życia (LYG) w modelu ekonomicznym. w modelu ekonomicznym. I odwrotnie, u pacjentów otrzymujących imatynib i opiekę paliatywną odnotowano niższy PFM wynoszący 5,28 miesiąca i 2,58 miesiąca, a także mniej LYG (odpowiednio tylko 1,31 i 1,08 roku). lat). Dlatego modelowanie ekonomiczne przewiduje, że refundacja sunitynibu w porównaniu z imatynibem w wysokiej dawce we wskazaniu GIST drugiej linii przyniosłoby oszczędności dla IMSS i większe korzyści w zakresie przeżycia dla pacjentów. --- Mesylan imatynibu jest jedynym inhibitorem kinazy tyrozynowej BCR-ABL zatwierdzonym jako pierwszego rzutu w leczeniu fazy przyspieszonej (AP) przewlekłej białaczki szpikowej (CML). Wskazanie oparto na badaniu STI571 0109, w którym imatynib korzystnie w porównaniu z historycznymi terapiami u pacjentów, u których wcześniejsze terapie zakończyły się niepowodzeniem. Znaczenie znaczenie tych wyników dla obecnie nowo zdiagnozowanych pacjentów z AP-CML pozostaje nieznane. Oceniliśmy korzyści ze stosowania imatynibu u 42 nowo zdiagnozowanych pacjentów z AP-CML pacjentów. W sumie 16 pacjentów miało przyspieszenie hematologiczne bez nieprawidłowości chromosomalnych oprócz chromosomu Philadelphia (ACAs; HEM-AP), 16 miało wyłącznie ACAs (ACAs; HEM-AP). miało wyłącznie ACA (ACA-AP), a 10 miało przyspieszenie hematologiczne plus ACA (HEM-AP + ACA). Główne odpowiedzi cytogenetyczne uzyskano u 93,7% pacjentów z HEM-AP, 75% pacjentów z ACA-AP (P=NS) i 40% pacjentów z HEM-AP + ACA (P=0.0053). 24-miesięczny wskaźnik przeżycia wolnego od niepowodzenia wynosił 87,5% u pacjentów z HEM-AP 43,8% u pacjentów z ACA-AP i 15% u pacjentów z HEM-AP + ACA (P=0,022). Szacowany 24-miesięczny czas przeżycia wolny od progresji wynosił 100% u pacjentów HEM-AP, 92,8% u pacjentów ACA-AP i 58,3% u pacjentów HEM-AP + ACA (P=0,0052). Podsumowując Podsumowując, imatynib w pierwszej linii zapewnia korzystne wyniki u pacjentów z HEM-AP i ACA-AP ale wydaje się niewystarczająca dla pacjentów z HEM-AP + ACA. Szerszy cel i / lub silniejsze inhibitory kinazy tyrozynowej BCR-ABL samodzielnie lub w skojarzeniu mogą być brane pod uwagę w tym przypadku. --- CELE: Celem badania była analiza kobiet z guzami stromalnymi przewodu pokarmowego (GIST) (GIST) jelita cienkiego, leczonych i monitorowanych w Centrum Onkologii-Instytucie w Warszawie, które były pierwotnie operowane ginekologicznie. Centrum Onkologii-Instytutu w Warszawie, które były pierwotnie operowane na oddziałach ginekologiczno z powodu podejrzenia nowotworu ginekologicznego. MATERIAŁ I METODY: W bazie danych Rejestru Klinicznego GIST w latach 2001-2004 zidentyfikowaliśmy 44 kobiety z rozpoznaniem GIST jelita grubego. 2004 zidentyfikowaliśmy 44 kobiety z rozpoznaniem CD117(+) GIST jelita cienkiego, co odpowiada jelita cienkiego, co odpowiada 34% (44/130) wszystkich pacjentek z GIST. Szesnaście z nich z nich (36,4%, 16/44) było pierwotnie operowanych na oddziałach ginekologicznych z powodu wstępnego rozpoznania nowotworu ginekologicznego. WYNIKI: Jedynym wskazaniem do operacji u 29 kobiet był nierozpoznany mikroskopowo guz miednicy mniejszej. Szesnaście z nich (55,2%, 16/29) zostało operowane w trybie planowym na oddziałach ginekologicznych. Pozostałe 15 pacjentek było z powodu: niedrożności i perforacji przewodu pokarmowego (8), krwawienia z przewodu pokarmowego (3), krwawienia z jamy brzusznej (3), krwawienia z jamy brzusznej (4). krwawienia z przewodu pokarmowego (3), bólów brzucha (2) i innych (2). W analizowanej grupie pacjentek 20 kobiet (45,5%) po wycięciu GIST pozostało bez objawów choroby z medianą czasu obserwacji wynoszącą 9 miesięcy, a u 24 pacjentek (54,5%) GIST nawrócił w czasie mediana czasu wyniosła 18,5 miesiąca. W tej ostatniej grupie 23 pacjentów było leczonych imatynibem z powodu nieoperacyjnych/przerzutowych zmian. Szacowane 2-letnie przeżycie całkowite (obliczone od daty wprowadzenia imatynibu) wyniosło 75%. WNIOSKI: Nowotwory podścieliskowe przewodu pokarmowego, zwłaszcza jelita cienkiego, mogą symulować u kobiet nowotwory ginekologiczne, zwłaszcza jajnika. Radykalna operacja pozostaje najskuteczniejszą najskuteczniejszą metodą leczenia GIST. W przypadku nieoperacyjnych/przerzutowych zmian leczeniem z wyboru jest inhibitor kinazy tyrozynowej - imatynib. --- Prospektywnie ocenialiśmy skuteczność i bezpieczeństwo imatynibu w skojarzeniu z hydroksymocznikiem u pacjentów z postępującym/nawracającym oponiakiem. Łącznie 21 pacjentów z postępującym/nawracającym oponiakiem zostało włączonych do tego dwuośrodkowego, jednoramiennego badania, badanie fazy II. Wszyscy pacjenci otrzymywali 500 mg hydroksymocznika dwa razy dziennie. Imatynib podawano w dawce 400 mg/dobę pacjentom nieotrzymującym leków przeciwpadaczkowych indukujących enzym CYP3A. indukujących enzymy CYP3A (EIAED) oraz w dawce 500 mg dwa razy na dobę pacjentom przyjmującym EIAEDs. Pierwszorzędowym punktem końcowym było przeżycie wolne od progresji po 6 miesiącach (PFS-6) a drugorzędowymi punktami końcowymi były bezpieczeństwo, wskaźnik odpowiedzi radiograficznej i całkowite przeżycie (OS). Najlepszą odpowiedzią radiograficzną była stabilna choroba, którą zaobserwowano u 14 pacjentów (67%). PFS-6 dla wszystkich pacjentów, tych z guzami stopnia I (n = 8) i tych z guzami w stopniu II lub III (n = 13) wynosił odpowiednio 61,9, 87,5 i 46,2%, odpowiednio. Pacjenci z guzami w stopniu II lub III mieli gorsze PFS i OS niż z guzami stopnia I (odpowiednio P = 0,025 i P = 0,018). Jedynym zdarzeniem niepożądanym stopnia 3. lub wyższego występującym u ≥ 10% pacjentów była niedokrwistość (10%). Imatynib w skojarzeniu z hydroksymocznikiem jest dobrze tolerowany przez pacjentów z oponiakiem, ale wykazuje umiarkowaną aktywność przeciwnowotworową w tym wskazaniu. --- Mesylan imatynibu (STI571), specyficzny inhibitor Bcr-Abl, wykazał silne działanie przeciwbiałaczkowe w badaniach klinicznych przewlekłej białaczki szpikowej (CML). aktywność przeciwbiałaczkową w badaniach klinicznych pacjentów z przewlekłą białaczką szpikową (CML) pacjentów. Nie można przewidzieć wczesnej odpowiedzi na imatynib. My zastosowaliśmy standaryzowaną ilościową reakcję łańcuchową polimerazy z odwrotną transkryptazą (QRT-PCR) dla transkryptów BCR-ABL na 191 z 200 pacjentów z CML w późnej fazie przewlekłej włączonych do badania klinicznego fazy II z imatynibem w dawce 400 mg/dobę. Próbki szpiku kostnego pobierano przed leczeniem, po 12, 20 i pod koniec badania (52 tygodnie), natomiast próbki krwi obwodowej pobierano po 2, 3, 6, 10, 14, 20 i 52 tygodniach leczenia. Ilość transkryptu BCR-ABL była wyrażona jako stosunek BCR-ABL do beta2-mikroglobuliny (beta2M). Wykazaliśmy, że, po rozpoczęciu leczenia imatynibem, wczesne trendy poziomu BCR-ABL zarówno w szpiku kostnym zarówno w szpiku kostnym, jak i próbkach krwi obwodowej, umożliwiły przewidywanie późniejszego wynik cytogenetyczny i odpowiedź. Proponujemy tę metodę jako metodę z wyboru do monitorowania pacjentów leczonych imatynibem. Badania QRT-PCR mogą być w stanie zidentyfikować stopnie odpowiedzi molekularnej, które przewidują zarówno całkowitą odpowiedź cytogenetyczną odpowiedź cytogenetyczną i długoterminową stabilność, a także wzorce odpowiedzi, które zapewniają wczesne wskazanie nawrotu i oporności na imatynib. --- Cel: Guz podścieliskowy przewodu pokarmowego (GIST) jest najczęstszym nowotworem mezenchymalnym przewodu pokarmowego. przewodu pokarmowego. Chirurgia pozostaje leczeniem planowym. My retrospektywnie porównaliśmy dwie grupy pacjentów, którzy przeszli operację GIST przed i po podaniu Imatinibu w celu przeanalizowania wskaźnika nawrotów i przeżycia. przeżycia. METODY: Dwie grupy pacjentów, którzy przeszli operację z powodu GIST, od stycznia 1997 do grudnia 2002 r. (grupa przed imatynibem) i od stycznia 2003 r. do grudnia 2008 r. (grupa Post-Imatinib) zostały porównane. Pacjenci byli oceniani na podstawie płci, wieku, objawów klinicznych, pierwotnej lokalizacji i przerzutów i przerzutów, wielkości guza, indeksu mitotycznego, immunoreaktywności dla CD117 i wyniku, w tym daty zgonu. wyników, w tym daty zgonu. WYNIKI: W grupie Pre-IM tylko jeden pacjent zmarł z powodu raka gruczołu krokowego 12 miesięcy po operacji. miesięcy po operacji, drugi zmarł z powodu GIST z medianą przeżycia 24,6 miesiąca (zakres 15-57 miesięcy). Mediana przeżycia wynosiła 24,6 miesiąca (zakres 15-51). U pozostałych 12 pacjentów mediana okres obserwacji wynosił 55 miesięcy (zakres 6-152 miesięcy). W grupie po IM średnia średni okres obserwacji wynosił 50,7 miesiąca (zakres 26-74) i są oni nadal oceniani pod kątem leczenia onkologicznego i chirurgicznego. pod kątem leczenia onkologicznego i chirurgicznego. WNIOSKI: Wczesna diagnoza i radykalna resekcja pozostają standardem leczenia GIST. dla GIST. Do tej pory stosowanie imatynibu doprowadziło do jego wykorzystania jako terapii adiuwantowej i neoadiuwantowej u dorosłych. terapia neoadiuwantowa u dorosłych. Nasze doświadczenie sugeruje, że istnieje korelacja między statusem mutacji KIT a wynikami klinicznymi. Te należy zbadać pod kątem terapii celowanej, która może skutecznie łączyć terapię biologiczną z chirurgią. terapię biologiczną z zabiegiem chirurgicznym. --- Wstęp: Leczenie pierwotnych nowotworów podścieliskowych przewodu pokarmowego (GIST) ewoluowało wraz z wprowadzeniem terapii adiuwantowej. Niedawno opublikowane wyniki badania SSG XVIII/AIO przeprowadzonego przez Scandinavian Sarcoma Group (SSG) i German Working Group on Medical Oncology (German Working Group on Medical Oncology). Niemieckiej Grupy Roboczej ds. Onkologii Medycznej (AIO) stanowią istotną zmianę w dowodach dowodów na czas trwania terapii adiuwantowej. Celem tego europejskiego panelu ekspertów było opisanie optymalnego postępowania i najlepszych praktyk dla systemowego leczenia adiuwantowego pacjentów z pierwotnymi GIST. MATERIAŁY I METODY: Panel ekspertów w dziedzinie onkologii medycznej z europejskich grup badawczych zajmujących się mięsakami został zaproszony na 1-dniowe warsztaty. Kilka pytań i punktów pytania i punkty do dyskusji zostały wybrane przez komitet organizacyjny przed konferencją. komitet organizacyjny. Eksperci dokonali przeglądu aktualnej literatury wszystkich badań klinicznych klinicznych dotyczących terapii adiuwantowej pierwotnych GIST, przeanalizowali jakość dowodów i sformułowali zalecenia dla każdego punktu dyskusji. i sformułowali zalecenia dla każdego punktu dyskusji. WYNIKI: Zidentyfikowano kwestie kliniczne i sformułowano wstępne opinie kliniczne dotyczące sformułowano wstępne opinie kliniczne dotyczące doboru pacjentów do leczenia adiuwantowego, dawki imatynibu, czasu trwania i pacjentów, analizy mutacji i obserwacji pierwotnych pacjentów z GIST. Adiuwantowe leczenie imatynibem w dawce 400 mg/dobę przez 3 lata jest standardowym leczeniem u wszystkich pacjentów z pacjentów ze znacznym ryzykiem nawrotu po resekcji pierwotnych GIST. GIST. Wybór pacjentów do leczenia adiuwantowego powinien opierać się na jednym z trzech powszechnie stosowanych schematów stratyfikacji ryzyka. trzech powszechnie stosowanych schematów stratyfikacji ryzyka u pacjentów. Operacja R1 (w porównaniu do R0) nie jest wskazaniem do adiuwantowego leczenia imatynibem w GIST niskiego ryzyka. Ponowny zabieg i i ponowne rozpoczęcie leczenia imatynibem można zaproponować u pacjentów, którzy przerwali 1-roczne leczenie adiuwantowe imatynibu w ciągu ostatnich 3 miesięcy i może być rozważane indywidualnie dla każdego przypadku u pacjentów, którzy przerwali leczenie w ciągu ostatniego roku. Analiza mutacji jest zalecana we wszystkich przypadkach GIST przy użyciu scentralizowanych laboratoriów z dobrą kontrolą jakości. kontroli jakości. Leczenie nie jest zalecane u pacjentów niewrażliwych na imatynib. GIST z mutacją D842V. Podczas leczenia uzupełniającego zaleca się, aby pacjenci byli ocenę kliniczną w odstępach od 1 do 3 miesięcy. Po przerwaniu leczenia należy wykonać tomografii komputerowej (CT) co 3 do 4 miesięcy przez 2 lata, gdy ryzyko nawrotu jest najwyższe. ryzyko nawrotu jest najwyższe, a następnie co 6 miesięcy do roku 5 i corocznie do 10 roku po zaprzestaniu leczenia. WNIOSKI: Kluczowe punkty w ogólnoustrojowym leczeniu uzupełniającym i postępowaniu klinicznym klinicznego pierwotnych GIST, jak również pytania otwarte zostały zidentyfikowane podczas tego Panelu Ekspertów na temat leczenia GIST. --- Nowotwory podścieliskowe przewodu pokarmowego (GIST) to nowotwory mezenchymalne przewodu pokarmowego rzadko obserwowane u dzieci. rzadko obserwowane u dzieci. Leczeniem z wyboru GIST jest resekcja chirurgiczna. resekcja chirurgiczna. Chociaż rokowanie w przypadku GIST o niskim potencjale złośliwości jest GIST o wysokim potencjale złośliwości charakteryzują się wysokim odsetkiem nawrotów. Czynniki prognostyczne, takie jak wielkość guza, szybkość mitotyczna i obecność przerzutów mogą stanowić wskazanie do adiuwantowego leczenia mesylanem imatynibu (IM). Poniżej przedstawiamy młodego pacjenta z dużym GIST z cechami wysokiego ryzyka, który jest w całkowitą remisję po wycięciu chirurgicznym i leczeniu uzupełniającym IM. Ten jest jedynym przypadkiem CD117-dodatniego GIST zlokalizowanego w okrężnicy, u którego zastosowano IM. Dokładne wskazania, jak również optymalna dawka i czas trwania IM muszą zostać wyjaśnione dzięki nowym przypadkom i rosnącemu doświadczeniu w leczeniu tej rzadkiej choroby. rzadkiej choroby.
|
Czy imatynib jest lekiem przeciwdepresyjnym?
|
Imatynib jest inhibitorem kinazy tyrozynowej stosowanym w leczeniu wielu nowotworów, w szczególności przewlekłej białaczki szpikowej (CML) i nowotworów podścieliskowych przewodu pokarmowego (GIST).
|
1,651
|
TŁO: CTCF jest wysoce konserwatywnym i niezbędnym białkiem palca cynkowego wyrażane praktycznie we wszystkich typach komórek. W połączeniu z kohezyną organizuje chromatynę w pętle, regulując w ten sposób ekspresję genów i zdarzenia epigenetyczne. Funkcja CTCFL lub BORIS, specyficznego dla jąder paralogu CTCF, jest mniej jasna. mniej jasna. WYNIKI: Stosując immunohistochemię na skrawkach jąder i mikroskopię opartą na fluorescencji mikroskopii na nienaruszonych żywych kanalikach nasiennych, pokazujemy, że CTCFL jest tylko przejściowo obecny podczas spermatogenezy, przed rozpoczęciem mejozy, kiedy białko kolokalizuje w jądrach z wszechobecnie wyrażanym CTCF. DYSTRYBUCJA CTCFL pokrywa się całkowicie z dystrybucją Stra8, białka indukowanego kwasem retinowym białkiem niezbędnym do propagacji mejozy. Odkryliśmy, że brak CTCFL u myszy powoduje bezpłodność z powodu częściowo penetrującej atrofii jąder. zanik jąder. Niedobór CTCFL wpływa na ekspresję wielu genów specyficznych dla jąder, w tym genów, w tym Gal3st1 i Prss50. Łącznie dane te wskazują, że CTCFL odgrywa wyjątkową rolę w spermatogenezie. Badania ekspresji RNA w całym genomie w komórkach ES wyrażające znakowaną V5 i GFP formę CTCFL pokazują, że geny, które są w jądrze z niedoborem CTCFL są regulowane w komórkach ES. Dane te wskazują, że CTCFL jest regulatorem genów męskich komórek płciowych. Ponadto, analiza wiązania DNA w całym genomie Analiza wiązania DNA pokazuje, że CTCFL wiąże sekwencję konsensusową, która jest bardzo bardzo podobna do sekwencji CTCF. Jednak tylko ~3,700 z ~5,700 CTCFL- i ~31 000 miejsc wiążących CTCF pokrywa się. CTCFL wiąże promotory z luźno zmontowanymi nukleosomami, podczas gdy nukleosomy, podczas gdy CTCF faworyzuje miejsca konsensusu otoczone fazowymi nukleosomy. Wreszcie, test ratunkowy oparty na komórkach ES pokazuje, że CTCFL jest funkcjonalnie różni się od CTCF. WNIOSKI: Nasze dane sugerują, że skład nukleosomów określa wiązanie CTCFL i CTCF w całym genomie. Proponujemy, aby przejściowa ekspresja CTCFL w spermatogoniach i spermatocytach preleptotenowych służy do zajmowania podzbioru promotorów i utrzymania ekspresji genów męskich komórek płciowych. --- W odpowiedzi immunologicznej na inwazję patogenów pośredniczy głównie rodzina receptorów przezbłonowych receptorów Toll-podobnych i modulowane przez szereg dalszych efektorów. W szczególności, rodzina czterech związanych z receptorem interleukiny 1 (IRAK) reguluje reaktywność na endotoksyny bakteryjne. Farmakologiczne ukierunkowanie poszczególnych składników IRAK może być korzystne w leczeniu infekcji bakteryjnych. infekcji bakteryjnych. Tutaj badaliśmy transkrypcyjną regulację ludzkiego genu IRAK2. genu IRAK2. Analiza regionu promotora IRAK2 ujawnia domniemane miejsca wiązania dla kilku czynników transkrypcyjnych, w tym ZIP (EGR1 i SP1), CTCF i AP-2beta. Usunięcie miejsc ZIP lub AP-2 nie wpłynęło znacząco na aktywność promotora IRAK2 w naiwnych i traktowanych endotoksyną komórkach jednojądrzastych, w uśpionych i aktywowanych komórkach T Jurkat i aktywowanych limfocytach T Jurkat, w komórkach płuc i nerek. W przeciwieństwie do tego, odkryliśmy że CTCF odgrywa główną rolę w transkrypcji IRAK2. Test elektroforetycznego przesunięcia test przesunięcia elektroforetycznego fragmentów DNA zawierających wyspę CpG IRAK2, ujawnił pojedyncze miejsce wiązania o wysokim powinowactwie dla regulatora transkrypcji i białka izolatora chromatyny białka izolatora chromatyny, CTCF. Test ten ujawnił miejsce wiązania CTCF w mysim promotorze Irak2. Obecność białka CTCF w ludzkim promotorze IRAK2 została potwierdzona przez test immunoprecypitacji chromatyny. Specyficzne reszty które oddziaływały z białkiem CTCF, zostały zidentyfikowane przez metylację metylacji. We wszystkich analizowanych liniach komórkowych, w tym komórkach płuc, nerek, monocytarnych i komórek T, konstrukt reporterowy lucyferazy IRAK2, zawierający nienaruszone miejsce wiązania CTCF, wykazywał silną aktywność promotora. Jednak aktywność promotora IRAK2 była dramatycznie zmniejszona dla konstruktów ze zmutowanym miejscem wiązania zmutowanym miejscem wiązania CTCF. --- CTCF jest wszechobecnie wyrażanym regulatorem podstawowych procesów genomowych w tym transkrypcji, interakcji wewnątrz- i międzychromosomalnych oraz struktury chromatyny. strukturę. Ze względu na jego kluczową rolę w funkcjonowaniu genomu, wzorce wiązania CTCF od dawna zakładano, że są one w dużej mierze niezmienne w różnych środowiskach komórkowych. środowiskach komórkowych. Tutaj analizujemy wzorce zajętości CTCF w całym genomie przez ChIP-seq w 19 różnych typach komórek ludzkich, w tym w normalnych komórkach pierwotnych i liniach nieśmiertelnych. nieśmiertelne linie. Zaobserwowaliśmy wysoce powtarzalne, ale zaskakująco plastyczne genomowe wiążące krajobrazy, wskazujące na silną selektywną komórkową regulację zajęcia CTCF . Porównanie z masowo równoległymi danymi sekwencjonowania bisulfitowego wskazuje, że 41% zmiennego wiązania CTCF jest związane z różnicową metylacją DNA metylacją DNA, skoncentrowaną w dwóch krytycznych pozycjach w sekwencji rozpoznawania CTCF sekwencji. Nieoczekiwanie, wzorce wiązania CTCF były znacząco różne w normalnych i nieśmiertelnych komórkach. w porównaniu z komórkami nieśmiertelnymi, przy czym te ostatnie wykazywały rozległe zaburzenia wiązania CTCF związane ze zwiększoną metylacją. Uderzające jest to, że temu zaburzeniu towarzyszy wzrost ekspresji CTCF, w wyniku czego zarówno normalne, jak i nieśmiertelne komórki normalne i nieśmiertelne komórki utrzymują tę samą średnią liczbę miejsc zajmowanych przez CTCF w całym genomie. Wyniki te ujawniają ścisły związek między metylacją DNA a globalnymi wzorcami zajętości głównego czynnika regulacyjnego specyficznego dla sekwencji czynnika regulacyjnego. --- Molekularne podstawy zaangażowania progenitorów w linię eozynofilów i mechanizmy mechanizmy, za pomocą których geny specyficzne dla eozynofilów są wyrażane i regulowane podczas różnicowania są nieznane. Ekspresja peroksydazy eozynofilowej (EPO) jest ograniczona do linii eozynofilów. Aby zrozumieć mechanizmy zaangażowane w transkrypcyjną regulację ekspresji genu EPO, sklonowaliśmy region genu EPO przed miejscem startu transkrypcji i przeanalizowaliśmy elementy cis-acting elementy wymagane do aktywności promotora EPO w indukowalnej przez eozynofile linii komórek białaczkowych HL-60-C15. linii komórkowej HL-60-C15. Region 5'-flanking genu EPO zawierający 1,5 kilobaz sekwencji przed miejscem startu transkrypcji został subklonowany do pozbawionego promotora wektora pXP2-lucyferazy. Konstrukt EPO-pXP2 i mutanty delecyjne 5' elektroporowano do komórek HL-60-C15 i oceniano aktywność reporterową lucyferazy. i oceniano aktywność reporterową lucyferazy. Konstrukt promotora EPO-pXP2 z -1,5-kilobazą powtarzalnie wyrażał > 120-krotnie większą aktywność lucyferazy niż bez promotora pXP2, a 12-krotny (90%) spadek aktywności promotora uzyskano, gdy sekwencje między -122 i -45 par zasad (bp) zostały usunięte. Specyficzność promotora EPO dla linii eozynofilów analizowano przez transfekcję konstruktów Konstrukty EPO-pXP2 i mutanty delecyjne do komórek HL-60-C15 i macierzystej linii HL-60; aktywność promotora EPO była 8-10 razy mniejsza w linii rodzicielskiej HL-60, sugerując elementy specyficzne dla linii w regionie od -122 do -45 bp. Aby dalej scharakteryzować sekwencje regulatorowe ważne dla aktywności promotora, przeprowadziliśmy analizę skanowania łączników w regionie od -122 do -45 bp i zidentyfikowaliśmy szereg pozytywnie i negatywnie działających elementów w promotorze. DNase I footprinting przeprowadzono z ekstraktami jądrowymi HL-60-C15, HL-60 i HeLa, aby zidentyfikować białek jądrowych, które mogą wiązać się z elementami funkcjonalnymi; te eksperymenty zidentyfikowano trzy chronione regiony promotora EPO, które odpowiadają funkcjonalne segmenty zdefiniowane przez analizę skanowania łączników i które zawierają konsensus, potencjalne miejsca wiązania dla czynników transkrypcyjnych Egr-1, H4TF-1, PuF, CTCF, UBP-1 i GaEII. Dalsze badania nad regulacją promotora EPO powinny wyjaśnić unikalne cechy transkrypcyjne regulacji genów eozynofili w rozwoju granulocytów. rozwoju granulocytów. --- Ewolucja imprintingu genomowego u ssaków nastąpiła ponad 100 milionów lat temu i doprowadziła do powstania genów haploidalnych. lat temu i doprowadziła do powstania genów, które są funkcjonalnie haploidalne z powodu ekspresji zależnej od rodzica pochodzenia. Pomimo licznych dowodów z badań badań na wielu gatunkach sugerujących obecność genów wdrukowanych na ludzkim chromosomie 14. ludzkim chromosomie 14, ich tożsamość pozostawała nieuchwytna. Tutaj przedstawiamy identyfikację dwóch wzajemnie wdrukowanych genów, GTL2 i DLK1, które razem definiują nowy klaster imprintingu na ludzkim chromosomie 14q32. Geny GTL2 (gene trap locus 2) koduje nieulegający translacji RNA. RNA. DLK1 (delta, Drosophila, homolog-like 1) jest genem ulegającym ojcowskiej ekspresji który koduje białko transmembranowe zawierające sześć motywów powtórzeń naskórkowego czynnika wzrostu (EGF) blisko spokrewnionych z tymi obecnymi w rodzinie cząsteczek sygnałowych delta/notch/serrate rodziny cząsteczek sygnałowych. Ekspresja ojcowska, lokalizacja chromosomalna i biologiczna funkcja DLK1 sprawiają, że jest to prawdopodobny kandydat na gen genem kandydującym dla fenotypu callipyge u owiec. Wiele z przewidywanych cech strukturalnych i i regulacyjnych cech domeny DLK1/GTL2 jest wysoce analogicznych do tych zaangażowanych w regulację odcisku IGF2/H19, w tym dwa hemimetylowane dla białka blokującego enhancer kręgowców, CTCF. Wyniki te dostarczają dowodów na to, że wspólny mechanizm i organizacja domen może być stosowany dla zestawionych, wzajemnie odciśniętych genów. --- Izolatory chromatyny to elementy DNA, które regulują poziom ekspresji genów poprzez zapobieganie wyciszaniu genów poprzez utrzymywanie granic heterochromatyny granic heterochromatyny lub zapobiegając aktywacji genów poprzez blokowanie interakcji między wzmacniaczami i promotorami. Czynnik wiążący CCCTC (CTCF), wszechobecnie wyrażany 11-palcowego białka wiążącego DNA, jest jedynym białkiem zaangażowanym w tworzenie izolatorów u kręgowców. Podczas gdy CTCF jest zaangażowane w różne funkcje regulacyjne, CTCF było badane tylko w ograniczonej liczbie typów komórek w ludzkim genomie. W związku z tym nie jest jasne, czy zidentyfikowane specyficzne dla typu komórki różnice w miejscach wiązania CTCF są funkcjonalnie istotne. Tutaj identyfikujemy i charakteryzujemy specyficzne dla typu komórki i i wszechobecne miejsca wiązania CTCF w ludzkim genomie w 38 typach komórek wyznaczonych przez konsorcjum Encyclopedia of DNA Elements (ENCODE). Te komórki specyficzne dla typu komórki i wszechobecne miejsca wiązania CTCF wykazują wyjątkowo wszechstronne funkcje transkrypcyjne i charakterystyczne cechy chromatyny. Ponadto potwierdzamy funkcję bariery izolacyjnej wiązania CTCF i badamy nową funkcję CTCF w replikacji DNA. funkcję CTCF w replikacji DNA. Wyniki te stanowią krytyczny krok w kierunku kompleksowego i systematycznego zrozumienia izolatorów zależnych od CTCF i ich wszechstronnej roli w ludzkim genomie. --- Gen transportera serotoniny (5-HTT) zawiera domenę zmiennej liczby powtórzeń tandemowych (ang. (VNTR) w obrębie intronu 2, który jest często związany z wieloma schorzeniami neurologicznymi, w tym zaburzeniami afektywnymi. Implikacje tego polimorfizmu polimorfizmu nie są jeszcze poznane, jednak wcześniej wykazaliśmy, że że 5-HTT VNTR jest transkrypcyjną domeną regulacyjną, a alleliczna zmienność wspiera zróżnicowaną ekspresję genów reporterowych in vivo i in vitro. Celem tego badania była identyfikacja czynników transkrypcyjnych odpowiedzialnych za regulację tego VNTR. regulację tego VNTR. Wykorzystując drożdżowy ekran jednohybrydowy, znaleźliśmy czynnik transkrypcyjny Y box wiążący białko 1 (YB-1) oddziałuje z 5-HTT VNTR. Zgodnie z tym, wykazaliśmy w teście genu reporterowego, że polimorficzne domeny VNTR różnie reagują na egzogenne YB-1 i że YB-1 wiąże się z VNTR in vitro w sposób specyficzny dla sekwencji. Co ciekawe, czynnik czynnik transkrypcyjny czynnik wiążący CCTC (CTCF), wcześniej wykazany do interakcji z YB-1, zakłóca zdolność VNTR do wspierania ekspresji genu reporterowego kierowanego przez YB-1. ekspresji genu reporterowego. Ponadto, CTCF blokuje wiązanie YB-1 do jego sekwencji rozpoznawania DNA sekwencjami rozpoznającymi DNA in vitro, zapewniając w ten sposób możliwy mechanizm regulacji aktywacji VNTR przez YB-1 przez CTCF. Dlatego zidentyfikowaliśmy YB-1 i CTCF jako czynniki transkrypcyjne odpowiedzialne, przynajmniej częściowo, za modulację funkcji VNTR jako transkrypcyjnej domeny regulatorowej. Nasze dane sugerują nowy mechanizm, który częściowo wyjaśnia zdolność różnych liczb kopii VNTR do wspierania zróżnicowanej ekspresji genów reporterowych w oparciu o miejsca wiązania YB-1 miejsca wiązania. --- Imprinting genomowy, czyli zróżnicowana ekspresja genów autosomalnych w zależności od ich rodzica pochodzenia, obserwuje się u wszystkich ssaków euterycznych, które zostały zbadanych. W większości przypadków geny, które są wdrukowane u jednego gatunku, są również wdrukowane w innych gatunkach, co sugeruje, że imprinting poprzedzał promieniowanie euteryków. promieniowanie. Na przykład, kodujący RNA gen H19 jest represjonowany podczas ojcowskiego dziedziczenia dziedziczeniu ojcowskim u wszystkich badanych do tej pory gatunków. Zaskakujące jest więc to, że jest niezwykle mała konserwacja sekwencji wśród cis-działających elementów regulatorowych DNA które są wymagane do imprintingu H19 i ściśle powiązanego genu Igf2 i ściśle powiązanego genu Igf2. Najbardziej konserwatywną cechą w regionie kontrolnym imprintingu (ICR) jest obecność wielu miejsc wiązania dla białka palca cynkowego CTCF, podnosząc możliwość, że wiązanie CTCF może być wystarczające do wzajemnego imprintingu H19 i Igf2. Aby zbadać, czy ludzki transgen H19, zawierający siedem miejsc CTCF, jest prawidłowo rozpoznawany i imprintowany u myszy, transgen 100 kb zawierający ludzki gen H19 został wprowadzony do mysiej linii zarodkowej linii zarodkowej myszy. Ludzki transgen był specyficznie metylowany po przejściu przez męską linię zarodkową w sposób zależny od liczby kopii, ale metylacja była niestabilna, ulegając stopniowej utracie podczas rozwoju. W konsekwencji transgen transgen ulegał silnej ekspresji zarówno w przypadku dziedziczenia matczynego, jak i ojcowskiego. Wyniki te dowodzą, że sygnały zarówno dla nabycia, jak i utrzymania metylacji szybko się rozchodzą.
|
Jaka jest przybliżona liczba miejsc wiązania CTCF w ludzkim genomie?
|
Liczba miejsc wiązania CTCF w ludzkim genomie wynosi od 31 000 do 50 000.
|
1,652
|
Kinaza zależna od wapnia/kalmoduliny II (CaMKII) jest wielofunkcyjną kinazą serynowo-treoninową. kinazą serynowo-treoninową wyrażaną obficie w sercu. CaMKII jest celem liczne białka zaangażowane w sprzężenie pobudzenie-skurcz i pobudliwość, a jego aktywacja może jednocześnie przyczyniać się do niewydolności serca i arytmii serca. arytmii serca. W tym przeglądzie podsumowujemy modulujący wpływ CaMKII na funkcję i ekspresję kanałów jonowych serca i zilustrować potencjalne implikacje w powstawaniu arytmii za pomocą modelu komputerowego. --- TŁO: Wyciek Ca(2+) z retikulum sarkoplazmatycznego (SR) poprzez dysfunkcję receptora ryanodyny typu 2 (RyR2) ma duże znaczenie patofizjologiczne w ludzkiej niewydolności serca (HF). niewydolności serca (HF); jednak mechanizmy leżące u podstaw postępującej dysregulacji RyR2 od przerostu serca do HF są nadal kontrowersyjne. METODY I WYNIKI: Zbadaliśmy zdrowy kontrolny mięsień sercowy (n = 5) i mięsień sercowy mięśnia sercowego od pacjentów ze skompensowanym przerostem (n=25) i HF (n=32). W przerostu, kinazy białkowej II zależnej od Ca(2+)/kalmoduliny (CaMKII) i kinazy białkowej kinaza białkowa A (PKA) fosforylowały RyR2 na poziomach, które nie różniły się od zdrowego mięśnia sercowego. zdrowego mięśnia sercowego. Odpowiednio, inhibitory tych kinaz zmniejszały wyciek SR Ca(2+). Jednak w HF wyciek SR Ca(2+) był prawie dwukrotnie większy w porównaniu z w porównaniu z przerostem, co prowadziło do zmniejszenia skurczowych stanów przejściowych Ca(2+), zubożenia magazynowania SR Ca(2+) i podwyższonego rozkurczowego poziomu Ca(2+). Towarzyszył temu znacznie zwiększona zależna od CaMKII fosforylacja RyR2. W przeciwieństwie do tego, fosforylacja RyR2 zależna od PKA nie była zwiększona w HF i była niezależna od od wcześniejszego leczenia β-blokerami. W HF hamowanie CaMKII, ale nie hamowanie PKA spowodowało zmniejszenie wycieku SR Ca(2+). Co więcej, zahamowanie PKA dodatkowo zmniejszyło obciążenie SR Ca(2+) i skurczowe transjenty Ca(2+). WNIOSKI: W ludzkim przeroście zarówno CaMKII, jak i PKA funkcjonalnie regulują RyR2 i mogą indukować wyciek SR Ca(2+). W przejściu od przerostu do HF, rozkurczowy wyciek Ca(2+) wzrasta i dochodzi do zaburzeń cyklu Ca(2+). Jest to związane ze wzrostem fosforylacji RyR2 zależnej od CaMKII, ale nie od PKA. fosforylacji. Hamowanie CaMKII może zatem odzwierciedlać obiecujący cel terapeutyczny w leczeniu arytmii. cel terapeutyczny w leczeniu arytmii i dysfunkcji skurczowej. --- Wenxin-Keli (WXKL) jest chińskim związkiem ziołowym, o którym mówi się, że przynosi korzyści w leczeniu arytmii serca i niewydolności serca. leczeniu arytmii serca, zapalenia serca i niewydolności serca. Amiodaron jest niekompetycyjnym inhibitorem receptorów α- i β-adrenergicznych i zapobiega napływowi wapnia w wolno reagujących komórkach węzłów zatokowo-przedsionkowych i przedsionkowo-komorowych. węzłów przedsionkowo-komorowych. Nadekspresja białka zależnego od Ca(2+)/kalmoduliny (CaMKII) u transgenicznych myszy powoduje niewydolność serca i arytmie. Postawiliśmy hipotezę, że podawanie WXKL i amiodaronu może zmniejszyć arytmii poprzez regulację transdukcji sygnału CaMKII. Łącznie W badaniu wykorzystano 100 zdrowych szczurów Sprague Dawley. Szczury zostały losowo podzielone na cztery grupy (grupa pozorowana, grupa z zawałem mięśnia sercowego (MI), grupa leczona grupa leczona WXKL i grupa leczona amiodaronem). Model zawału mięśnia sercowego mięśnia sercowego u tych szczurów poprzez podwiązanie lewej przedniej zstępującej tętnicy wieńcowej przedniej przez 4 tygodnie. Do oceny CaMKII wykorzystano Western blotting, p-CaMKII (Thr-286), PLB, p-PLB (Thr-17), RYR2 i białka wiążącego FK 12.6 (FKBP12.6). Zawartość Ca(2+) w retikulum sarkoplazmatycznym (SR) i amplituda amplitudę przejściowego wapnia badano za pomocą obrazowania konfokalnego przy użyciu fluorescencyjnego wskaźnika Fura-4. Podsumowując, WXKL może hamować niewydolność serca i arytmie serca poprzez regulację szlaku transdukcji sygnału CaMKII podobnego do amiodaronu. do amiodaronu. --- Wstęp: Aktywacja CaMKII jest proarytmiczna w niewydolności serca, gdzie mięsień sercowy jest rozciągnięte. Jednak arytmogenna rola CaMKII w rozciągniętej komorze nie została dobrze poznana. CEL: Przetestowaliśmy nieprawidłową indukowalność impulsów przez prąd rozciągający w miocytach izolowanych z miocytów wyizolowanych z lewej komory (LV) myszy z nokautem CaMKIIδ (KO), gdzie aktywność aktywność CaMKII jest zmniejszona o ≈ 62%. METODY I WYNIKI: Potencjały czynnościowe rejestrowano za pomocą całokomórkowej klamry, a nieprawidłowe impulsy indukowano w miocytach LV poprzez symulację prąd kanału aktywowanego rozciąganiem (SAC). Aktywacja SAC nie wywołała nieprawidłowych impulsów w miocytach typu dzikiego (WT), ale stale powodowała wczesne po depolaryzacji i automatyzm w miocytach KO, w których wzrost kanału wapniowego typu prądu kanału wapniowego typu L (LTCC) (I(Ca)) i zmniejszenie sarkoplazmatycznego zaobserwowano zmniejszenie wycieku Ca(2+) z retikulum sarkoplazmatycznego i czasu trwania potencjału czynnościowego (APD). Nieprawidłowe impulsy nieprawidłowe impulsy nie były tłumione przez inhibitor CaMKII AIP, podczas gdy niskie stężenie nifedypiny nifedypina eliminowała nieprawidłowe impulsy bez skracania APD, implikując I(Ca) w promowaniu nieprawidłowych impulsów wywołanych rozciąganiem. Ponadto, wydłużenie APD przez LTCC otwierający S(-)Bay K 8644 lub izoproterenol ułatwiało indukcję nieprawidłowych impulsów w miocytach komorowych WT nawet w obecności inhibitora CaMKII AIP, podczas gdy wydłużenie APD przez bloker kanału K(+) 4-aminopirydynę promowało nieprawidłowe impulsy w miocytach KO, ale nie w miocytach WT miocytów. WNIOSEK: Aktywacja I(Ca) odgrywa centralną rolę w indukowanych rozciąganiem nieprawidłowych impulsach i wydłużeniu APD. impulsów, a wydłużenie APD jest arytmogenne tylko wtedy, gdy I(Ca) jest wysoce aktywowany. Przy zwiększonej aktywacji I (Ca) hamowanie CaMKII nie może tłumić indukcji nieprawidłowych impulsów. --- Leczenie arytmii jest wyzwaniem dla klinicystów, ponieważ terapie farmakologiczne terapie są często nieskuteczne lub mają poważne skutki uboczne. U pacjentów z niewydolnością serca często występują nadkomorowe i komorowe zaburzenia rytmu serca. Potrzebne są nowe terapie antyarytmiczne, które modulują specyficzne patomechanizmy leżące u podstaw rozwoju arytmii serca i mogą mieć lepszy profil bezpieczeństwa. lepszy profil bezpieczeństwa. Wydaje się, że kinaza zależna od kalmoduliny II (CaMKII) być zaangażowana w rozwój niewydolności serca i arytmii i może być może być obiecującym celem dla rozwoju terapii antyarytmicznych. Obecny przegląd ma na celu omówienie niektórych nowych, jak również znanych cytozolowych i sarkolemmalnych mechanizmów zaangażowanych w rozwój niewydolności serca. cytozolowych i sarkolemmalnych mechanizmów zaangażowanych w arytmie zależne od CaMKII, bez możliwości w stanie objąć wszystkich aspektów znanych w tej dziedzinie. --- Kinaza białkowa II zależna od Ca(2+)/kalmoduliny (CaMKII) jest enzymem o ważne funkcje regulacyjne w sercu i mózgu, a jego przewlekła aktywacja może być patologiczna. aktywacja może być patologiczna. Aktywacja CaMKII jest obserwowana w niewydolności serca i może bezpośrednio indukować patologiczne zmiany w kanałach jonowych, obsłudze Ca(2+) i transkrypcji genów. transkrypcji genów. Tutaj, u ludzi, szczurów i myszy, identyfikujemy nowy mechanizm łączący CaMKII i sygnalizację hiperglikemiczną w cukrzycy, która jest kluczowym czynnikiem ryzyka kluczowym czynnikiem ryzyka chorób serca i chorób neurodegeneracyjnych. Ostra hiperglikemia powoduje kowalencyjną modyfikację CaMKII przez O-linkowaną N-acetyloglukozaminę (O-GlcNAc). Modyfikacja O-GlcNAc CaMKII przy Ser 279 aktywuje CaMKII autonomicznie, tworząc pamięć molekularną nawet po spadku stężenia Ca(2+) spada. CaMKII zmodyfikowana O-GlcNAc jest zwiększona w sercu i mózgu ludzi i szczurów z cukrzycą. ludzi i szczurów chorych na cukrzycę. W kardiomiocytach zwiększone stężenie glukozy znacząco zwiększa zależną od CaMKII aktywację spontanicznego sarkoplazmatycznego retikulum Ca(2+). sarkoplazmatycznego uwalniania Ca(2+), co może przyczyniać się do mechanicznej dysfunkcji serca i arytmii. dysfunkcji serca i arytmii. Efektom tym zapobiegało farmakologiczne hamowanie sygnalizacji O-GlcNAc lub genetyczna ablacja CaMKIIδ. W nienaruszonym perfundowanych sercach, arytmie były nasilane przez zwiększone stężenie glukozy poprzez szlaki zależne od O-GlcNAc i CaMKII. U zwierząt z cukrzycą, ostra blokada blokada O-GlcNAc hamowała arytmogenezę. Tak więc, modyfikacja O-GlcNAc CaMKII jest nowym zdarzeniem sygnalizacyjnym w szlakach, które mogą mieć decydujący wpływ na patofizjologii serca i neuronów w cukrzycy i innych chorobach. --- Wielofunkcyjna kinaza białkowa II zależna od Ca(2+)/kalmoduliny (CaMKII) reguluje wiele różnych celów w sercu. Białka homeostatyczne Ca(2+) są ważnymi celami CaMKII, które wspierają sprzężenie mięśnia sercowego mięśnia sercowego. W warunkach stresu nadmierna aktywność CaMKII promuje niewydolność serca i arytmie, częściowo poprzez działanie na białek homeostatycznych Ca(2+). W tym miejscu dokonamy krótkiego przeglądu molekularnej i komórkowej fizjologii fizjologię CaMKII w mięśniu sercowym. --- W niewydolności serca (HF) ekspresja kinazy Ca(2+)/kalmoduliny II (CaMKII) jest zwiększona. zwiększona. Zmienione bramkowanie kanałów Na(+) jest powiązane i może promować tachyarytmie komorowe (VT) w niewydolności serca. tachyarytmie komorowe (VT) w HF. Kalmodulina reguluje bramkowanie kanałów Na(+), częściowo być może za pośrednictwem CaMKII. Zbadaliśmy wpływ nadekspresji kanałów Na(+) za pośrednictwem adenowirusa (ostra) i Tg (przewlekła) nadekspresja cytozolowego CaMKIIdelta(C) na prąd Na(+) (I(Na)) odpowiednio w króliczych i mysich miocytach komorowych (w całokomórkowym plastrze clamp). Zarówno ostra, jak i przewlekła nadekspresja CaMKIIdelta(C) przesunęła napięcie zależność dostępności kanału Na(+) o -6 mV (P < 0,05), a przesunięcie było zależne od Ca(2+). CaMKII również zwiększył pośrednią inaktywację i spowolnił odzyskiwanie z inaktywacji (zapobiegane przez inhibitory CaMKII związane z autokamtydem 2 peptyd hamujący [AIP] lub KN93). CaMKIIdelta(C) znacznie zwiększył utrzymujący się (późne) wewnętrzne I(Na) i wewnątrzkomórkowe stężenie Na(+) (mierzone przez wskaźnik Na(+) wiążący sód izoftalan benzofuranu [SBFI]), który był zapobiegane przez hamowanie CaMKII w przypadku ostrej nadekspresji CaMKIIdelta(C) nadekspresji. CaMKII koimmunoprecypituje i fosforyluje kanały Na(+) channels. In vivo, transgeniczna nadekspresja CaMKIIdelta(C) wydłużała czas trwania QRS i repolaryzację (odstępy QT), zmniejszała efektywne okresy refrakcji i zwiększała skłonność do rozwoju częstoskurczu komorowego. Wnioskujemy, że CaMKII wiąże się i fosforyluje sercowe kanały Na(+). Zmienia to bramkowanie I(Na) w celu zmniejszenia dostępności przy wysokiej częstości akcji serca, jednocześnie zwiększając późne I(Na) (co może wydłużyć czas trwania potencjału czynnościowego). U myszy, zwiększona CaMKIIdelta(C) predysponuje do częstoskurczu komorowego. Zatem zależna od CaMKII regulacja funkcji kanału Na(+) może przyczyniać się do arytmogenezy w HF. --- Dysfunkcja receptora ryanodyny (RyR2), która może wynikać z różnych mechanizmów w patogenezie zaburzeń rytmu serca i niewydolności serca. arytmii serca i niewydolności serca. W tym przeglądzie omawiamy ważną rolę kinazy białkowej II zależnej od Ca(2+)/kalmoduliny (CaMKII) w regulacji zależnej od uwalniania Ca(2+) za pośrednictwem RyR2. W szczególności badamy, w jaki sposób patologiczna aktywacja CaMKII może prowadzić do zwiększonego ryzyka nagłej śmierci arytmicznej. Na koniec omawiamy, w jaki sposób zmniejszenie nadaktywności RyR2 za pośrednictwem CaMKII może arytmii i może służyć jako uzasadnienie dla przyszłych podejść farmakoterapeutycznych. podejść farmakoterapeutycznych. --- Myszy transgeniczne (TG) kinazy białkowej zależnej od Ca(2+)/kalmoduliny II (CaMKII) δ(C) rozwijają skurczową niewydolność serca (HF). CaMKII reguluje wewnątrzkomórkowe białka Ca(2+) jak również sarkolemmalne kanały Na(+). Postawiliśmy hipotezę, że CaMKII przyczynia się również do dysfunkcji rozkurczowej i arytmii poprzez zwiększenie późnego prądu Na(+) (późny I(Na)) we wczesnej HF (8-tygodniowe myszy TG myszy). Echokardiografia ujawniła ciężką dysfunkcję rozkurczową oprócz obniżonej skurczowej frakcji wyrzutowej. Przedwczesne skurcze arytmogenne (PAC) w izolowanych izometrycznie drgających mięśniach brodawkowatych występowały tylko w preparatach TG (5 vs. 0, P < 0,05), które można było całkowicie zakończyć, gdy Leczenie późnym inhibitorem I (Na) ranolazyną (Ran, 5 μmol / L). Zależności siła-częstotliwość ujawniły znacznie zmniejszone amplitudy siły skurczu w mięśniach brodawkowatych TG. Co najważniejsze, napięcie rozkurczowe wzrosło wraz ze wzrostem częstotliwości w większym stopniu w mięśniach brodawkowatych TG w porównaniu do próbki WT (przy 10 Hz: 3,7 ± 0,4 vs. 2,5 ± 0,3 mN/mm²; P < 0,05). Dodanie Ran poprawiło dysfunkcję rozkurczową do 2,1 ± 0,2 mN/mm² (przy 10 Hz; P < 0,05) bez ujemnych efektów inotropowych. Mechanistycznie, późne I(Na) było znacznie podwyższony w miocytach izolowanych od myszy TG i może być całkowicie całkowicie odwrócony przez Ran. Podsumowując, nasze wyniki po raz pierwszy pokazują, że TG nadekspresja CaMKIIδ(C) indukuje dysfunkcję rozkurczową i arytmogenną arytmogenne prawdopodobnie poprzez zwiększone późne I(Na). Zahamowanie podwyższonego późnego I(Na) miało korzystny wpływ na arytmie, a także funkcję rozkurczową w mięśniach brodawkowatych mięśniach brodawkowatych myszy CaMKIIδ(C) TG. Tak więc późne hamowanie I(Na) wydaje się być obiecującą opcją obiecującą opcją dla dysfunkcji rozkurczowej i arytmii w HF, gdzie CaMKII jest jest zwiększona. --- Celem niniejszego przeglądu jest przedstawienie przeglądu i omówienie najnowszych odkryć dotyczących roli kinazy białkowej II zależnej od Ca(2+)/kalmoduliny (CaMKII) w sercu. Szczególną uwagę zwrócono na sprzężenie pobudzenie-skurcz (ECC) i sprzężenie pobudzenie-transkrypcja (ECT). sprzężenie pobudzenie-transkrypcja (ETC). Ponieważ ekspresja i aktywność CaMKII są zwiększone w przeroście serca, niewydolności serca i podczas arytmii zarówno w modelach zwierzęcych, jak i w ludzkim sercu, sugeruje się kliniczne znaczenie CaMKII jest implikowane. --- WPROWADZENIE: Zależna od wapnia i kalmoduliny kinaza białkowa II (CaMKII) pojawiła się jako centralny mediator odpowiedzi na stres sercowy, który może służyć kilka krytycznych ról w regulacji rytmu serca, kurczliwości serca i wzrostu. kurczliwości serca i wzrostu. Trwała i nadmierna aktywacja CaMKII podczas choroby serca została jednak powiązana z zaburzeniami rytmu serca i nieprawidłową remodelingiem serca, ostatecznie prowadząc do niewydolności serca (HF) i nagłej śmierci sercowej. nagłej śmierci sercowej. OBSZARY OBJĘTE: W niniejszym przeglądzie autorzy opisują unikalne właściwości strukturalne i biochemiczne właściwości CaMKII i skupiają się na jego fizjologicznych efektach w kardiomiocytach. kardiomiocytach. Ponadto dostarczają dowodów na rolę CaMKII w patologiach patologii serca, w tym arytmogenezie, niedokrwieniu mięśnia sercowego i rozwoju HF rozwój. Autorzy podsumowują, omawiając potencjał CaMKII jako jako celu hamowania w chorobach serca. OPINIA EKSPERTA: CaMKII stanowi obiecujący punkt węzłowy dla interwencji, która może może pozwolić na jednoczesne zapobieganie progresji HF i rozwojowi arytmii. arytmii. Dla przyszłych badań i rozwoju leków istnieje silne uzasadnienie dla rozwoju bardziej specyficznych inhibitorów CaMKII. Ponadto, lepsze zrozumienie Ponadto wymagane jest lepsze zrozumienie zróżnicowanej roli podtypów CaMKII. --- W ostatnich latach kinaza białkowa II zależna od Ca(2+)/kalmoduliny (CaMKII) była z przerostem mięśnia sercowego i niewydolnością serca, ale także arytmią zarówno w modelach zwierzęcych, jak i w ludzkim sercu. Ten artykuł artykuł koncentruje się na roli CaMKII w sprzężeniu pobudzenie-skurcz, ale bardziej wyraźnie podkreśla główne mechanizmy proarytmogenne zależne od CaMKII w tym wyciek SR Ca(2+) i późny prąd Na(+). Ponieważ kliniczne znaczenie CaMKII jest implikowane dla obu mechanizmów, sugeruje się, że hamowanie CaMKII będzie podejście terapeutyczne w najbliższej przyszłości. --- Wykazano ostatnio, że kinaza białkowa II zależna od kalmoduliny (CaMKII) zmienia bramkowanie kanału Na(+) i odtwarza ludzką mutację genetyczną kanału Na(+) która powoduje niezwykły połączony fenotyp arytmogenny u pacjentów: jednoczesny zespół długiego QT i zespół Brugadów. CaMKII jest regulowany w górę w niewydolności serca, gdzie arytmie są powszechne, a hamowanie CaMKII może zmniejszyć arytmii. Zatem modulacja kanału zależna od CaMKII może przyczyniać się do nabytej choroby arytmicznej. Opracowaliśmy markowski model kanału Na(+) obejmujący zmiany zależne od CaMKII i włączyliśmy go do kompleksowego modelu modelu potencjału czynnościowego miocytów (AP) z transportem Na(+) i Ca(2+). CaMKII przesuwa dostępność prądu Na(+) (I(Na)) do bardziej ujemnego napięcia, zwiększa pośrednią inaktywację i spowalnia powrót do stanu wyjściowego po inaktywacji (wszystkie efekty utraty funkcji), ale także zwiększa późną nieaktywację I (Na) (zysk funkcji). Przy wolnych częstościach akcji serca, z długim czasem rozkurczu dla regeneracji I(Na), późne I(Na) jest dominującym efektem, prowadzącym do wydłużenia AP (zespół długiego QT zespół długiego QT). Przy szybkim rytmie serca, gdzie czas regeneracji jest ograniczony, a AP są krótsze krótsze, wpływ na czas trwania AP jest niewielki, ale zmniejszona dostępność zmniejsza I(Na), prędkość wzrostu AP i przewodzenie (zespół Brugadów). CaMKII zwiększa również sercowe prądy Ca(2+) i K(+) (I(Ca) i I(to)), co komplikuje zmiany AP zależne od CaMKII. Włączenie efektów I (Ca) i I (to) indywidualnie wydłuża i skraca czas trwania AP. Połączenie efektów I (Na), I (Ca) i I (to) powoduje skrócenie czasu trwania AP za pomocą CaMKII. Z przezścienną niejednorodnością I(to) i I(to) w niewydolności serca, CaMKII może uwydatniać dyspersję repolaryzacji. dyspersję repolaryzacji. Zapewnia to użyteczne wstępne ramy do rozważenia ścieżek, za pomocą których CaMKII może przyczyniać się do arytmogenezy. --- Nadmierna aktywacja kinazy kalmodulinowej II (CaMKII) powoduje arytmie i niewydolność serca. niewydolność serca, ale mechanizmy komórkowe białek ukierunkowanych na CaMKII powodujące pobudliwość błony komórkowej i dysfunkcję mięśnia sercowego pozostają mięśnia sercowego pozostają niepewne. Niewydolne ludzkie kardiomiocyty wykazują zwiększone stężenie CaMKII i aktywność kanału Ca(2+) bramkowanego napięciem (Ca(V)1.2) i zwiększoną ekspresję specyficznego kanału Ca(V)1.2. specyficznej izoformy białka podjednostki beta Ca(V)1.2 (beta(2a)). Niedawno zidentyfikowaliśmy reszty Ca (V) 1.2 beta (2a) krytyczne dla fosforylacji CaMKII (Thr 498) i wiązania (Leu 493), sugerując hipotezę, że te aminokwasy są kluczowe dla kardiomiopatycznych konsekwencji sygnalizacji CaMKII. Tutaj pokazujemy, że ekspresja WT beta(2a) powoduje komórkowe przeciążenie Ca(2+), wyzwalając arytmię komórkową oscylacje potencjału błony komórkowej zwane wczesnymi depolaryzacjami następczymi (EAD) oraz przedwczesną śmierć w stymulowanych miocytach komorowych dorosłego królika. Zapobieganie wewnątrzkomórkowego uwalniania Ca(2+) przez ryanodynę lub globalne komórkowe hamowanie CaMKII zmniejszyło EAD i poprawiło przeżywalność komórek do poziomów kontrolnych w WT beta(2a)-eksprymujących miocyty komorowe. W przeciwieństwie do tego, ekspresja beta(2a) mutantów T498A lub L493A naśladowała ochronne działanie ryanodyny lub globalnego komórkowe hamowanie CaMKII poprzez zmniejszenie wejścia Ca(2+) przez Ca(V)1.2 i hamowanie EAD. Ponadto, prądy Ca(V)1.2 zarejestrowane z komórek nadekspresji fosforylacji CaMKII lub wiązania niekompetentnych podjednostek beta (2a) były niezdolne do wejścia w zależny od CaMKII tryb bramkowania o wysokiej aktywności (tryb 2), wskazując, że beta(2a) Thr 498 i Leu 493 są wymagane do aktywacji Ca(V)1.2 przez CaMKII w natywnych komórkach. Dane te pokazują, że miejsca wiązania i fosforylacji CaMKII miejsca fosforylacji na beta(2a) są zwięzłymi, ale kluczowymi składnikami molekularnego i biofizycznego mechanizmu EAD i upośledzonego przeżycia w dorosłych kardiomiocytach. kardiomiocytach. --- Fosforylacja sercowego receptora ryanodyny (RyR2) jest kluczowym mechanizmem regulującym uwalnianie Ca2+ z retikulum sarkoplazmatycznego (SR). Różnice w opiniach na temat znaczenia przypisywanego konkretnym miejscom fosforylacji na RyR2, nad kinazą (kinazami) sugerowanymi do bezpośredniej fosforylacji RyR2 i otaczającymi że zmieniona fosforylacja RyR2 jest związana z dysfunkcją skurczową obserwowaną w niewydolności serca. dysfunkcją skurczową obserwowaną w niewydolności serca. Kinaza białkowa zależna od Ca2+/kalmoduliny II (CaMKII) może fosforylować RyR2 i modulować jego aktywność. Ta fosforylacja pozytywnie moduluje funkcję inotropową serca, ale w ekstremalnych sytuacjach, takich jak niewydolność serca sytuacjach, takich jak niewydolność serca, podwyższona aktywność CaMKII może niekorzystnie zwiększać uwalnianie Ca2+ z SR i prowadzić do arytmogenezy. Chociaż inne kinazy mogą fosforylować RyR2, w szczególności kinaza białkowa zależna od cAMP (PKA), pojawiają się dowody na kluczową rolę CaMKII w pośredniczeniu w zależnym od RyR2 uwalnianiu Ca2+ . Przyszłe wyzwania obejmują (i) pełną identyfikację mechanizmów interakcji CaMKII z kompleksem RyR2 oraz (ii) biorąc pod uwagę wszechobecną ekspresję CaMKII ekspresję CaMKII, opracowanie selektywnych strategii modulowania aktywności CaMKII ukierunkowanej na RyR2 CaMKII i umożliwić lepsze zrozumienie jego roli w normalnym i chorym sercu. i chorym sercu. --- Arytmie mogą rozwijać się w różnych chorobach serca, takich jak choroba niedokrwienna serca, kardiomiopatia, wrodzone choroby serca. choroba niedokrwienna serca, kardiomiopatia i wrodzone choroby serca. Może również przyczyniać się do niewydolności serca i nagłej śmierci sercowej. Stres redoks i przeciążenie Ca(2+) są uważane za ważne czynniki wyzwalające w generowania arytmii w niewydolnym mięśniu sercowym. Z ostatnich badań wynika, że się, że kinaza białkowa II zależna od Ca(2+)/kalmoduliny (CaMKII) odgrywa kluczową rolę w arytmogennej arytmii mięśnia sercowego. centralną rolę w procesach arytmogennych w niewydolności serca poprzez wykrywanie wewnątrzkomórkowy Ca(2+) i stres redoks, wpływając na poszczególne kanały jonowe i tym samym prowadząc do niestabilności elektrycznej serca. CaMKII, wielofunkcyjna wielofunkcyjna kinaza serynowo-treoninowa, jest obfitą cząsteczką w neuronach i sercu. i sercu. Ma specyficzną właściwość jako "cząsteczka pamięci", taka jak wiązanie kalmoduliny (Ca(2+)/CaM) z domeną regulatorową na CaMKII początkowo aktywuje ten enzym. Ponadto umożliwia autofosforylację T287 lub utlenianie M281/282 w domenie regulatorowej, co skutkuje trwałą aktywacją CaMKII nawet po aktywację CaMKII nawet po dysocjacji Ca(2+)/CaM. Niniejszy przegląd zapewnia zrozumienie zarówno strukturalnych, jak i funkcjonalnych właściwości CaMKII, wyniki badań eksperymentalnych dotyczących interakcji między CaMKII, stresem redoks redoks i poszczególnymi kanałami jonowymi, a także dowody świadczące o potencjalnym udział CaMKII i stresu oksydacyjnego w różnych procesach arytmogennych w chorym sercu. arytmogennych w chorym sercu. --- Wiele sygnałów wzrosło i spadło na fali badań nad mechanizmami przerostu mięśnia sercowego i niewydolności serca (HF). Naszym zdaniem, wielofunkcyjna wielofunkcyjna kinaza białkowa II (CaMKII) zależna od Ca i kalmoduliny pojawiła się jako cząsteczka, którą należy obserwować, po części dlatego, że solidna ilość zgromadzonych danych zasadniczo spełniają postulaty Kocha, pokazując, że szlak CaMKII jest rdzeniem mechanizmem promującym przerost mięśnia sercowego i niewydolność serca. Wiele grup grup potwierdziło następujące fakty: (1) że aktywność CaMKII jest zwiększona w przerośniętym i niewydolnym mięśniu sercowym z modeli zwierzęcych i pacjentów; (2) nadekspresja CaMKII powoduje przerost mięśnia sercowego i HF oraz (3) hamowanie CaMKII (przez leki, peptydy hamujące i delecję genu) poprawia przerost mięśnia sercowego i HF. przerost mięśnia sercowego i HF. Pacjenci z chorobą mięśnia sercowego umierają w równych proporcjach z powodu z powodu HF i arytmii, a główną przeszkodą terapeutyczną jest to, że leki zaprojektowane w celu zwiększenia skurczu mięśnia sercowego promują arytmie. W przeciwieństwie do tego, hamowanie szlaku CaMKII wydaje się zmniejszać arytmie i poprawiać reakcje mięśnia sercowego na bodźce patologiczne. mięśnia sercowego na bodźce patologiczne. Ten krótki artykuł przedstawi fizjologię molekularną molekularną CaMKII i omówi wpływ CaMKII na kanały jonowe, białka Ca i transkrypcję w mięśniu sercowym. Ten artykuł jest częścią zatytułowanego "Kluczowe cząsteczki sygnałowe w przeroście i niewydolności serca". Failure".
|
Czy kinaza białkowa II zależna od wapnia i kalmoduliny (CaMKII) jest zaangażowana w zaburzenia rytmu serca i niewydolność serca?
|
Kinaza zależna od wapnia/kalmoduliny II (CaMKII) jest wielofunkcyjną kinazą serynowo-treoninową wyrażaną obficie w sercu. CaMKII jest celem wielu białek zaangażowanych w sprzężenie pobudzenie-skurcz i pobudliwość, a jej aktywacja może jednocześnie przyczyniać się do niewydolności serca i zaburzeń rytmu serca.
|
1,653
|
Celem niniejszego badania było opracowanie eksperymentalnego paradygmatu dla badanie neuroprzekaźnictwa serotoninergicznego u ludzi przy użyciu pozytonowej tomografii emisyjnej i selektywnego radioligandu 5-HT2A [18F]altanseryny. Badania [18F]altanseryny przeprowadzono u siedmiu osób, stosując podejście bolus / infuzja zaprojektowane w celu osiągnięcia stanu stacjonarnego we krwi i mózgu 2 godziny po początkowym podaniu podaniu [18F]altanseryny. Trzy godziny po rozpoczęciu podawania radioznacznika 0,25 mg/kg selektywnego inhibitora wychwytu zwrotnego serotoniny, citalopramu (Lundbeck, Valby, Dania), podawano wszystkim pacjentom jako stały wlew przez 20 minut. Aby zmniejszyć autohamowanie 5-HT1A za pośrednictwem korowe uwalnianie 5-HT, czterech z siedmiu badanych poddano wstępnemu działaniu częściowy agonista 5-HT1A pindolol przez 3 dni w rosnącej dawce doustnej (25 mg w dniu skanowania). w dniu skanowania). U każdego pacjenta stan wyjściowy (120 do 180 minut) porównano ze stanem stymulowanym (195 do 300 minut). Pomimo wyraźnego wzrostu prolaktyny w osoczu i dwóch osób zgłaszających uderzenia gorąca uderzenia gorąca zgodne z działaniem niepożądanym wywołanym przez 5-HT, korowe wiązanie [18F] altanseryny było niewrażliwe na prowokację citalopramem, nawet po pindololu wstępnym leczeniu. Zdarzenia biochemiczne i komórkowe prawdopodobnie wpływające na nieudane przełożenie prowokacji citalopramem / pindololem na zmianę w Omówiono wiązanie receptora 5-HT2A [18F] altanseryny. --- Liczne badania wskazują, że układ przekaźników serotoninergicznych (5-HT) jest zaangażowany w regulację impulsywnej agresji. zaangażowany w regulację impulsywnej agresji i istnieje od pośmiertnych, obrazowania in vivo i badań genetycznych dowody, że receptor 5-HT2A może być zaangażowany. Zbadaliśmy 94 zdrowe osoby (60 mężczyzn, średnia wieku wiek 47,0 ± 18,7, zakres 23-86) w celu ustalenia, czy cecha agresji i cecha impulsywność były związane z wiązaniem receptora 5-HT2A kory czołowej (5-HT2AR) jako mierzone za pomocą obrazowania PET [18F] -altanseryny. Cecha agresji i cecha impulsywności impulsywność oceniano za pomocą Kwestionariusza Agresji Bussa-Perry'ego (AQ) i Barratt Impulsiveness Scale 11 (BIS-11). Przeprowadzono analizy statystyczne przy użyciu modelu wielokrotnej regresji liniowej, a rzetelność wewnętrznej spójności AQ i BIS-11 oceniono za pomocą współczynnika alfa Cronbacha. W przeciwieństwie do naszej hipotezy, wyniki nie wykazały istotnych powiązań między 5-HT2AR a całkowitymi wynikami AQ lub BIS-11. Nie stwierdzono również istotnej interakcji między płcią a 5-HT2AR w korze czołowej w przewidywaniu cech agresji i impulsywności. Jest to pierwsze badanie, w którym zbadano, w jaki sposób 5-HT2AR odnosi się do cech agresji i impulsywności impulsywnością w dużej próbie zdrowych osób. Nasze odkrycia nie są wspierające selektywną rolę 5-HT2AR w pośredniczeniu w efektach związanych z 5-HT na agresję i impulsywność u osób zdrowych psychicznie. --- TŁO: Wiele badań wykazało zaburzenia aktywności serotoniny (5-HT) w jadłowstręcie psychicznym (AN). jadłowstręt psychiczny (AN). Ponieważ niewiele wiadomo na temat funkcji receptora 5-HT w AN, obrazowanie pozytonowej tomografii emisyjnej (PET) z radioligandami specyficznymi dla receptora 5-HT do scharakteryzowania receptorów 5-HT1A i 5-HT2A. METODY: Piętnaście kobiet chorych na AN (ILL AN) porównano z 29 zdrowymi kobietami z grupy kontrolnej (CW). kobiety kontrolne (CW); PET i [11C] WAY100635 zostały użyte do oceny potencjału wiązania (BP) receptora 5-HT1A, a [18F] altanserynę zastosowano do oceny postsynaptycznego BP receptora 5-HT2A. Do oceny mózgowego przepływu krwi wykorzystano [15O] wodę i PET. WYNIKI: Kobiety z ILL AN miały wysoce znaczący (30%-70%) wzrost w [11C]WAY100635 BP w przedczołowych i bocznych oczodołowych obszarach czołowych, mezjalnych i boczne płaty skroniowe, kora ciemieniowa i grzbietowe jądra półleżące w porównaniu z CW. BP [18F] altanseryny było normalne w ILL AN, ale było dodatnie i istotnie związane z unikaniem krzywdy w zakręcie obręczy nadoczodołowej, czołowej, i regionach ciemieniowych. Mózgowy przepływ krwi był prawidłowy u kobiet z ILL AN. WNIOSKI: Zwiększona aktywność receptora 5-HT1A może pomóc wyjaśnić słabą odpowiedź na leki 5-HT w ILL AN. Niniejsze badanie rozszerza dane sugerujące że funkcja 5-HT, a konkretnie receptor 5-HT2A, jest związana z lękiem w AN. lękiem w AN. --- CEL: Przedstawione tutaj badanie po pierwsze porównuje rozkład potencjału wiązania receptora serotoniny-5HT2A mierzonego in vivo z danymi dotyczącymi gęstości receptora zaczerpniętymi z literatury. gęstości receptora zaczerpniętymi z literatury. Po drugie, czułość metody do wykrywania stopniowych różnic w gęstości receptorów. METODY: Badania pozytonowej tomografii emisyjnej (PET) przeprowadzono u 6 zdrowych ochotników przy użyciu selektywnego liganda serotoniny-5HT2A 18F-altanseryny. Potencjał wiązania określono ilościowo w 12 regionach przy użyciu graficznej metody Logana Logana i metody równowagi. Dane te porównano z rozkładem gęstości receptora zaczerpniętej z literatury. WYNIKI: Dane wiązania in vivo korelowały z danymi autoradiografii (post mortem) z r = 0,83 (współczynnik regresji Pearsona; p < 0,0001). Różnica w gęstości receptora między dwoma regionami można wykryć przy p < 0,05, gdy wynosiła co najmniej 18%. WNIOSEK: Badanie to wykazuje dobrą zgodność między danymi in vivo uzyskanymi za pomocą 18F-altanseryny i PET u zdrowych ochotników a prawdziwym autoradiograficznie określoną dystrybucją receptorów 5HT2A w ludzkich mózgach. Metoda in vivo wydaje się być wystarczająco czuła, aby wykryć zmiany w gęstości receptorów o ponad 18%. o więcej niż 18%. --- Uważa się, że dysfunkcyjny układ glutaminergiczny ma kluczowe znaczenie dla negatywnych objawów i deficytów poznawczych. i deficytów poznawczych uznawanych za determinujące niską jakość życia osób ze schizofrenią. życia osób ze schizofrenią. Modulowanie wychwytu glutaminianu zostało zatem jako nowy cel dla leków przeciwpsychotycznych. Alstonina jest alkaloidem indolowym dzielącym z atypowymi lekami przeciwpsychotycznymi profil w modelach zwierzęcych istotnych dla schizofrenii, choć różni się mechanizmem działania. Celem tego badania była ocena wpływu alstoniny na wychwyt glutaminianu. Dodatkowo oceniono wpływ na zawartość glutationu i pozakomórkowe poziomy S100B. zostały ocenione. Ostre plastry hipokampa inkubowano z haloperidolem (10 μM), klozapiną (10 i 100 μM) lub alstoniną (1-100 μM), samodzielnie lub w połączeniu z apomorfiną (100 μM) i antagonistami receptora 5-HT(2) (0,01 μM altanseryny i 0.1μM SB 242084). Zmniejszenie wychwytu glutaminianu zaobserwowano w przypadku alstoniny i klozapiną, ale nie haloperidolem. Apomorfina znosiła działanie klozapiny, podczas gdy antagoniści 5-HT (2A) i 5-HT (2C) znosili działanie alstoniny. Zwiększony poziom glutationu zaobserwowano tylko w przypadku alstoniny, również jedynym związkiem, który nie zmniejszył uwalniania S100B. To badanie pokazuje, że alstonina zmniejsza wychwyt glutaminianu, co może być korzystne dla deficyt glutaminergiczny obserwowany w schizofrenii. Warto zauważyć, że zmniejszenie glutaminianu jest zgodny z odwróceniem interakcji społecznych i deficytów pamięci roboczej wywołanych przez MK-801. interakcji i deficytów pamięci roboczej. Dodatkową potencjalną korzyścią alstoniny jako leku przeciwpsychotycznego jest jej zdolność do zwiększania poziomu glutationu, kluczowego kluczowego przeciwutleniacza komórkowego, którego poziom jest obniżony w mózgu pacjentów ze schizofrenią. schizofrenią. Dodając do charakterystyki nowego mechanizmu działania alstoniny, brak wpływu apomorfiny na indukowane przez alstoninę zmiany w wychwycie glutaminianu glutaminianu wzmacnia fakt, że receptory D(2) nie są w to głównie zaangażowane. Chociaż wyraźnie pośredniczą w tym receptory serotoninowe 5-HT (2A) i 5-HT (2C), dokładne mechanizmy dokładne mechanizmy, które powodują wpływ alstoniny na wychwyt glutaminianu wymagają wyjaśnienia. --- Istnieje wiele dowodów na to, że serotonina [5-hydroksytryptamina (5-HT)] odgrywa ważną rolę w przekazywaniu i regulacji bólu. Wykorzystaliśmy tutaj pozytonową tomografię emisyjną (PET) do zbadania związku między linią podstawową wiązanie 5-HT (2A) w mózgu i odpowiedzi na szkodliwą stymulację cieplną w grupie młodych zdrowych ochotników. grupa młodych zdrowych ochotników. Dwadzieścia jeden zdrowych osób poddano badaniu PET z antagonistą 5-HT(2A), [(18)F]altanseryną. Dodatkowo, uczestnicy przeszli baterię testów bólu przy użyciu szkodliwej stymulacji cieplnej w celu ocenić próg bólu, tolerancję bólu i reakcję na krótkotrwałe fazowe i długotrwałą (7-minutową) toniczną bolesną stymulację. Stwierdzono znaczące dodatnie korelacje stwierdzono między tonicznymi ocenami bólu a wiązaniem [(18) F] altanseryny w okolicy oczodołowo-czołowej (r=0,66; p=0,005), przyśrodkowej dolnej części czołowej (r=0,60; p=0,014), pierwotnej czuciowo-ruchowej (r=0,61; p=0,012) i tylnej zakrętu obręczy (r=0,63; p=0,009). W przeciwieństwie do tego, pomiary regionalnego wiązania [(18) F] altanseryny nie korelowały z progiem bólu, tolerancją bólu lub ponadprogową fazową odpowiedzi na ból. Dane te sugerują, że dostępność korowych receptorów 5-HT(2A) współwystępuje z odpowiedziami na ból toniczny. Korelacja między wiązaniem [(18) F] altanseryny w korze przedczołowej i bólem tonicznym sugeruje możliwą rolę tego regionu mózgu w modulacji i / lub ocenie poznawczej ocenie bólu. --- Zmiany w receptorach serotoniny-2 wykazano w materiale z autopsji mózgu od pacjentów z różnymi zaburzeniami neurodegeneracyjnymi i afektywnymi. Pożądane byłoby zlokalizowanie ligandu do badania tych receptorów in in vivo za pomocą pozytonowej tomografii emisyjnej (PET). Altanseryna jest pochodną 4-benzoilopiperydyny o wysokim powinowactwie i selektywności dla receptorów S2 in vitro. Dynamiczne badania PET przeprowadzono u dziewięciu normalnych ochotników o wysokiej aktywności specyficznej (376-1,680 mCi/mumol) [18F]altanseryny. Uzyskano próbki krwi tętniczej, a krzywe czas-aktywność w osoczu zostały skorygowane o obecność znakowanych metabolitów. Trzydzieści minut po wstrzyknięciu zaobserwowano selektywną retencję radioligandu w obszarach korowych obszarach korowych, podczas gdy móżdżek, ogoniasty i wzgórze miały niski poziom radioaktywności. Specyficzne wiązanie osiągnęło plateau między 30 a 65 minutą po wstrzyknięciu przy 1,8% wstrzykniętej dawki / L mózgu, a następnie zmniejszyło się, wskazując na odwracalność wiązania. Całkowity / niespecyficzny stosunek wiązania osiągnął 2,6 dla czasów między 50 a 70 min po wstrzyknięciu. Analiza graficzna zaproponowana przez Logana i wsp. pozwoliła nam oszacować potencjał wiązania (Bmax/KD). Wstępne leczenie ketanseryną podano trzem ochotnikom, a aktywność mózgu pozostała jednolicie niska. Dodatkowe badanie u jednego ochotnika wykazało, że [18F] altanseryna może być z receptorów przez duże dawki ketanseryny. Pod koniec badania badania niezmieniona altanseryna stanowiła 57% całkowitej aktywności w osoczu. Wyniki te sugerują, że [18F] altanseryna jest selektywna dla receptorów S2 in vivo, podobnie jak in in vitro. Wskazują one, że [18F]altanseryna jest odpowiednia do obrazowania i receptorów S2 za pomocą PET u ludzi. --- WPROWADZENIE: Selektywny receptor 5-hydroksytryptaminy typu 2a (5-HT(2A)R) [(18)F]altanseryna jest obiecującym ligandem do obrazowania mózgu in vivo u gryzoni. gryzoni. Jednak [(18)F]altanseryna jest substratem glikoproteiny P (P-gp) u szczurów. szczurów. Jego zastosowanie może być zatem ograniczone zarówno przez zróżnicowaną ekspresję ekspresja P-gp w warunkach patologicznych, np. padaczka, i jego stosunkowo niski wychwyt mózgowy. Celem niniejszego badania było zatem dwojaki: (i) zbadanie, czy hamowanie transporterów wielolekowych (MDT) jest odpowiednia do zwiększenia mózgowego wychwytu [(18)F]altanseryny in vivo oraz (ii) przetestowanie różnych modeli farmakokinetycznych, w szczególności referencyjnych modeli tkankowych do dokładnej kwantyfikacji gęstości 5-HT(2A)R w mózgu szczura. METODY: Osiemnaście szczurów Sprague-Dawley, leczonych inhibitorem MDT cyklosporyną A (CsA, 50 mg/kg, n=8) lub nośnikiem (n=10) poddano 180-minutowym skanom PET z pobraniem próbek krwi tętniczej. Przeprowadzono analizy kinetyczne krzywych (TAC) w celu walidacji inwazyjnych i nieinwazyjnych modeli farmakokinetycznych. modeli farmakokinetycznych. WYNIKI: Zastosowanie CsA prowadziło do dwu- do trzykrotnego wzrostu wychwytu [(18)F]altanseryny w różnych regionach mózgu i wykazało tendencję do wyższe potencjały wiązania (BP(ND)) radioligandu. WNIOSKI: Hamowanie MDT doprowadziło do zwiększonego wychwytu mózgowego [(18)F]altanseryny, ale nie poprawiło wiarygodności BP(ND) jako nieinwazyjnego oszacowania nieinwazyjne oszacowanie 5-HT (2A) R. Odkrycie to jest najprawdopodobniej spowodowane heterogeniczną dystrybucją P-gp w mózgu szczura i jego niekompletną blokadą w regionie referencyjnym (móżdżku). Różnice w ekspresji MDT w eksperymentalnych modelach zwierzęcych lub stanach patologicznych mogą zatem wpływać na stosowalność protokołów obrazowania i muszą być starannie oceniane. --- Serotonina (5-hydroksytryptamina, 5-HT) pełni różnorodne role fizjologiczne jako neuroprzekaźnik ośrodkowego układu nerwowego (1). neuroprzekaźnik w ośrodkowym układzie nerwowym (1). Jest zaangażowana w regulację i modulację snu, zachowań afektywnych i osobowościowych oraz bólu. Jest również jest również regulatorem funkcji mięśni gładkich i agregacji płytek krwi. Mózg korowy układ 5-HT jest powiązany z kilkoma zaburzeniami neuropsychiatrycznymi, w tym dużej depresji, lęku, zaburzeń obsesyjno-kompulsywnych i schizofrenia (2, 3). W działaniu 5-HT pośredniczy aż siedem klas receptorów (5-HT). klas populacji receptorów (od 5-HT1 do 5-HT7), z których wiele obejmuje kilka podtypów (4). podtypów (4). Istnieją trzy podtypy receptorów w obrębie rodziny receptorów sprzężonych z białkiem G 5-HT2: 5-HT2A, 5-HT2B i 5-HT2C. Receptory 5-HT2A są obficie obecne w korze mózgowej, podstawnym przodomózgowiu, hipokampie, ciało migdałowate, wzgórze grzbietowe, podwzgórze, podkolan górny, istota czarna, jądro pedunculopontine, obszar legmentalny i mielencephalon (5). RECEPTORY 5-HT2A są zaangażowane w pośredniczenie w stanach normalnych i psychotycznych, pracy pamięć, regulacja komórek neuronalnych GABAergicznych i cholinergicznych, sen, ból obwodowy i funkcje sercowo-naczyniowe. Receptory 5-HT2B znajdują się głównie w kilku tkankach obwodowych, takich jak żołądek, jelita i mięśnie gładkie płuc oraz w mięśniu sercowym. mięśni gładkich płuc oraz w mięśniu sercowym. W mózgu receptory 5-HT2B znajdują się w dyskretnych jądrach móżdżku, przegrodzie bocznej, podwzgórzu grzbietowym, grzbietowego i ciała migdałowatego. Receptory 5-HT2C znajdują się w splocie naczyniówkowym, istocie czarnej, gałce bladej i wzgórzu brzuszno-przyśrodkowym. Receptory 5-HT2A są zaangażowane w kilka zaburzeń psychicznych, takich jak schizofrenia, depresja i zaburzenia obsesyjno-kompulsywne. W związku z tym istnieje potrzeba selektywnych ligandów w celu zbadania farmakologicznej roli receptorów 5-HT2A. Przeprowadzono kilka badań mających na celu opracowanie specyficznych radioligandów 5-HT2A, takich jak [11C]ketanserin (6), [18F]spiperone (7), [11C]methylspiperone ([11C]NMSP) i [18F]setoperon [PubMed], do obrazowania metodą pozytonowej tomografii emisyjnej (PET). Jednak żaden z nich nie okazał się specyficzny dla receptorów 5-HT2A, ponieważ związki te wiążą się również z innymi receptorami, takimi jak receptory dopaminy i podtypy receptora 5-HT1 podtypy. Altanseryna, fluorobenzoilowa pochodna spokrewniona z ketanseryną, była silnym inhibitorem receptorów 5-HT2A z >100-krotną selektywnością w stosunku do receptorów D2/3, 5-HT1 i 5-HT1. nad receptorami D2/3, 5-HT1A, 5-HT6 i 5-HT7 (8, 9). Doprowadziło to do rozwoju 3-[2-[4-(4-[18F]fluorobenzoyl)-1-piperidyl]ethyl]-2-sulfanyl-3H-quinazolin-4-one ([18F]altanseryna) jako użytecznego narzędzia do obrazowania PET receptora 5-HT2A in vivo (10). --- Podatność na zaburzenia nastroju, agresję impulsywną, zaburzenia odżywiania i zachowania samobójcze różni się znacznie w zależności od płci. samobójczych różni się znacznie w zależności od płci i może odzwierciedlać różnice między płciami w centralnej funkcji serotoninergicznej. Zbadaliśmy związki płci, nastrój, impulsywność, agresja i temperament do wiązania receptora 5HT (2A) u 21 zdrowych osób przy użyciu [18F] altanseryny i neuroobrazowania PET. Potencjały wiązania w predefiniowanych regionach zainteresowania (ROI) obliczono przy użyciu metody graficznej Logan Logana, skorygowane o efekty częściowej objętości i porównane według płci z uwzględnieniem wieku. Analiza SPM została wykorzystana do porównań na poziomie wokseli. Wiązanie altanseryny (BP(P)) było większe u mężczyzn niż u kobiet w następujących dziewięciu ROI następujących dziewięciu ROI: hipokamp (HIP) i Lt. HIP, boczna orbitalna kora czołowa kora czołowa (LOF) i Lt. LOF, lewa przyśrodkowa kora czołowa (Lt. MFC), lewa przyśrodkowa kora skroniowa (Lt. kora skroniowa (Lt. MTC), lewa kora potyliczna (Lt. OCC), wzgórze (THL) i Lt. Lt. THL. Różnice w Lt. HIP i Lt. MTL pozostały istotne po korekcie Bonferroniego. Bonferroniego. Różnice między płciami odnotowano we współzmienności cechy psychologiczne z wartościami BP(P) w określonych ROI. Tylko wśród mężczyzn, agresja była ujemnie skorelowana z wartościami BP(P) w Lt. LOF i Lt. MFC, a podejrzliwość była dodatnio skorelowana w LOF, Lt. LOF i Lt. MFC. Wśród wśród samych kobiet Negatywizm był dodatnio skorelowany z wartościami BP(P) w HIP i wrogością werbalną w Lt. HIP. Wiązanie altanseryny w Lt. MTC było pozytywnie skorelowane z wytrwałością, bez znaczącego wpływu na płeć. Różnice między płciami w funkcji receptora 5HT (2A) w określonych ROI mogą pośredniczyć w ekspresję cech psychologicznych, takich jak agresja, podejrzliwość i negatywizm. Przyszłe badania funkcji receptora 5HT (2A) i jego związku z zachowaniem z zachowaniem powinny kontrolować płeć. --- Dowody neurobiologiczne wskazują, że ciało migdałowate, jak również sygnalizacja serotoninergiczna (serotonina, 5-HT) (serotonina, 5-HT) poprzez postsynaptyczne receptory 5-HT(2A) jako istotne substraty zachowań lękowych. substraty zachowań lękowych. Zakładając funkcjonalną współzależność tych substratów, postawiliśmy hipotezę, że fenotyp behawioralny o niskim lęku z powodu obustronne uszkodzenie ciała migdałowatego byłoby związane ze znaczącymi zmianami receptora 5-HT (2A) zmiany receptora. W związku z tym wykorzystaliśmy pozytonową tomografię emisyjną [(18) F] altanseryny (PET) w odniesieniu do poziomów radioligandu w osoczu i skorygowany o częściową objętość efekty do ilościowego określenia przestrzennego rozkładu wiązania receptora 5-HT(2A) (BP(P)) u rzadkiego pacjenta z chorobą Urbacha-Wiethe'a i selektywnym obustronne uszkodzenie zwapnienia ciała migdałowatego w stosunku do 10 zdrowych osób z grupy kontrolnej. Zgodnie z naszą hipotezą a priori, zaobserwowaliśmy globalny spadek o 70% w BP(P) receptora 5-HT(2A) u pacjenta z chorobą Urbacha-Wiethe'a w porównaniu z grupą kontrolną. Zatem, nieprawidłowości w mózgu u tego pacjenta nie ograniczają się do ciała migdałowatego, ale rozciągają się na ogólną neurotransmisję 5-HT za pośrednictwem receptorów 5-HT (2A). Nasze odkrycia zapewniają ważny wgląd w molekularną architekturę ludzkiego lęku zachowania i sugerują receptor 5-HT (2A) jako obiecujący farmakologiczny cel do kontrolowania lęku patologicznego. --- Celem niniejszego badania jest opisanie i walidacja metody dokładnego kwantyfikacji receptorów 5-hydroksytryptaminy (5-HT)(2A) przy użyciu [18F]altanseryna-pozytonowa tomografia emisyjna (PET) i podejście bolus / infuzja podejście. Stosunek bolus/infuzja wynoszący 1,75 h, mający na celu osiągnięcie szybkiego stanu stacjonarnego we krwi i mózgu został przewidziany na podstawie wcześniejszych badań bolusa przeprowadzonych w naszym laboratorium. laboratorium. Harmonogram infuzji został przetestowany u zdrowych osób (n = 10) przy użyciu dynamicznego PET i częstego pobierania próbek osocza przez 6 h. Stan stacjonarny osiągnięto w mózgu i osoczu w ciągu 2 h. mózgu i osoczu w ciągu 2 godzin, a krzywe aktywności czasowej pozostawały stałe przez kolejne 3 godziny. Aby reprezentować wolną i niespecyficznie związaną [18F] altanserynę i jej metabolity radioznakowane tylko tylko radioznakowane metabolity, móżdżek nie może wykazywać przemieszczenia w badaniach przemieszczenia 5-HT (2A) . Aby to zweryfikować, nasycające dawki zimnej ketanseryny były podawano i stwierdzono, że specyficzne wiązanie [18F] altanseryny zmniejszyło się równomiernie do poziomu móżdżku i bez zmian w móżdżku po podaniu ketanseryny. Krótszy w drugiej grupie (n = 20) obejmującej pacjentów z zaburzeniami neuropsychiatrycznymi. zaburzeniami neuropsychiatrycznymi. Dynamiczny PET (pięć klatek po 8 minut każda) i Pobieranie próbek krwi żylnej w połowie czasu skanowania rozpoczęto 2 godziny po [18F] altanseryna altanseryny. Średni procentowy wskaźnik zmian na godzinę w parametrze wyniku wyniku, DV(3)', był niski (średnia -0,3% h-1; zakres -7,3-7,2% h-1) i nie było nie wykazano korelacji DV(3)' z czasem. Stwierdzono, że Badania receptora 5-HT (2A) można przeprowadzić w ciągu 2 godzin od infuzji [18F] altanseryny altanseryny, uzyskując wiarygodne wyniki. --- CEL: Określenie powtarzalności pomiarów mózgowych receptorów 5-HT2A za pomocą metody [18F]altanseryny PET bolus/infuzja. Ponadto, aby oszacowanie wielkości próby potrzebnej do wykrycia różnic regionalnych między dwoma grupami i wreszcie, aby ocenić, jak częściowa korekta objętości wpływa na odtwarzalność i wymaganą wielkość próby. METODY: W celu oceny zmienności, sześciu badanych poddano badaniu z użyciem [18F]altanserin PET dwukrotnie, w odstępie krótszym niż 2 tygodnie. Wielkość próby wymagana do wykrycia 20% różnicy została oszacowana na podstawie [18F]altanserin PET u 84 zdrowych osób. Obszary zainteresowania zostały automatycznie wyznaczone na skojarzonych obrazach MR i PET. WYNIKI: W korowych regionach mózgu o dużej gęstości receptorów 5-HT2A, parametr parametr wyniku (potencjał wiązania, BP1) wykazał wysoką powtarzalność, z medianą różnicy między dwoma pomiarami grupowymi wynoszącą 6% (zakres 5-12%), podczas gdy w regionach o niskiej gęstości receptorów odtwarzalność BP1 była niższa, z medianą różnicy wynoszącą 17% (zakres 11-39%). Częściowa korekta objętości znacznie zmniejszyła zmienność w próbce. Wielkość próby wymagana do wykrycia 20% różnicy w regionach mózgu o wysokiej gęstości receptorów wynosi około 27, podczas gdy dla regionów o niskim wiązaniu receptorów wymagana wielkość próbki jest znacznie wyższa. jest znacznie wyższa. WNIOSEK: Badanie to wykazało, że PET [18F]altanseryny z konstrukcją bolus / infuzja ma bardzo niską zmienność, szczególnie w większym mózgu regionach mózgu o wysokiej gęstości receptora 5-HT2A. Co więcej, częściowa korekcja objętości znacznie zmniejsza wielkość próby wymaganą do wykrycia zmian regionalnych między grupami. --- Obrazowanie mózgowych receptorów serotoniny 2A (5-HT2A) za pomocą pozytonowej tomografii emisyjnej (PET) (PET) przeprowadzono u ludzi za pomocą [(11) C] MDL 100907 i [(18) F] altanseryny. [(18) F]altanseryna. Niedawno opracowano analog MDL 100907 [(18) F] MH.MZ, łączący profil selektywności MDL 100907 z [(18) F] altanseryną. opracowany łącząc profil selektywności MDL 100907 i korzystne właściwości radiofizyczne fluoru-18. Tutaj przedstawiamy bezpośrednie porównanie [(18) F]altanseryny i [(18) F]MH.MZ. Wiązanie receptora 5-HT2A w korze świń i móżdżek badano za pomocą autoradiografii z [(3) H] MDL 100907, [(18) F]MH.MZ i [(18) F]altanseryną. [(18) F]MH.MZ i [(18) F]altanseryna były badano u duńskich świń rasy Landrace za pomocą skanowania PET mózgu na początku i po i.v. podaniu blokujących dawek ketanseryny. Pełne wejście tętnicze i analiza wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC) pozwoliły na modelowanie kinetyki przedziału tkankowego danych PET. Autoradiografia in vitro wykazała wysokie wiązanie w obszarach korowych zarówno z [(18) F] MH.MZ, jak i [(18) F] altanseryną. Znaczące wiązanie receptora 5-HT2A stwierdzono również w móżdżku świni, co czyniąc ten region nieodpowiednim jako region odniesienia dla analizy danych in vivo w ten gatunek. Wiązanie korowe [(18) F] MH.MZ i [(18) F] altanseryny było zablokowane przez ketanserynę, co potwierdza, że oba radioligandy wiążą się z receptorami 5-HT2A w mózgu świni. W analizie HPLC świńskiego osocza, [(18) F]MH.MZ wykazywał szybki i powtarzalny metabolizm skutkujący jedynie hydrofilowymi radiometabolitami podczas gdy profil metaboliczny [(18) F]altanseryny zgodnie z oczekiwaniami wykazał lipofilowe metabolity promieniotwórcze. Ze względu na powolną kinetykę [(18) F]MH.MZ w regionach o wysokim wiązaniu in vivo, sugerujemy, że [(18) F]MH.MZ będzie odpowiednim znacznikiem dla regionów o niskim poziomie wiązania, gdzie kinetyka będzie szybsza, podczas gdy [(18) F]altanseryna jest odpowiednim znacznikiem dla regionów o wysokim wiązaniu. --- Sugeruje się, że impulsywne zachowanie jest spowodowane dysfunkcyjnym neuroprzekaźnictwa serotoninergicznego 5-HT w ośrodkowym układzie nerwowym (OUN). Mózg mózgu wykazały, że hamowanie zachowań jest powiązane z aktywacją miejsc kory mózgowej, takich jak aktywacją miejsc kory mózgowej, takich jak brzuszna kora czołowa. Pozytonowa tomografia emisyjna (PET) z [(18)F]altanseryną w celu scharakteryzowania wiązania receptora 5-HT(2A) wykazało zmniejszenie wiązania 5-HT(2A) w brzusznej korze czołowej u kobiet, które wyzdrowiały. u kobiet, które wyzdrowiały z chorób impulsywnych. Te kliniczne, neuroobrazowanie i badania farmakologiczne wydają się potwierdzać hipotezę, że funkcjonalna zmiana neurotransmisji spowodowana polimorfizmami genetycznymi receptorów 5-HT mogą być zaangażowane w modulację zachowań impulsywnych. Po ocena za pomocą miary samoopisowej, zaproponowano, że polimorfizm w promotorze 5-HT promotora genu receptora 5-HT(2A) jest podstawową przyczyną impulsywnych zachowań. jednak hipoteza ta nie jest przekonująca. Zbadaliśmy, czy polimorfizm w promotorze genu receptora 5-HT (2A) jest zaangażowany w impulsywną agresję poprzez ocenę zadania behawioralnego (zadanie Go/No-go) u normalnych ochotników. Polimorfizm promotora genu receptora 5-HT(2A) w limfocytach 71 ochotników analizowano metodą PC ochotników analizowano za pomocą PCR. Impulsywność została zdefiniowana jako liczba błędów prowizyjnych (odpowiadanie, gdy nie powinno się tego robić) zarejestrowanych podczas zadania Go/No-go zadania; większa liczba błędów prowizyjnych wskazuje na większe trudności w hamowanie impulsywnych zachowań. Badani z grupy z allelem A-1438A dla receptora genu receptora 5-HT(2A) popełniali więcej błędów prowizyjnych w warunkach kara-nagroda (PR) w zadaniu Go/No-go niż osoby z grupy G-1438G. W niniejszym przeglądzie omawiamy i sugerujemy możliwy udział polimorfizmu A-1438A polimorfizmu promotora genu receptora 5HT2A w zachowaniach impulsywnych. Ta hipoteza została oceniona przy użyciu zadania behawioralnego, które może bezpośrednio ujawnić impulsywne cechy behawioralne u ludzi. --- Do badania receptorów 5-HT(2A) w żywym ludzkim mózgu przy użyciu pozytonowej tomografii emisyjnej (PET) (PET), obecnie stosowane są dwa selektywne radioznaczniki: [(18)F]altanseryna i [(11)C]MDL 100907. Obecnie nie wiadomo jednak w jakim stopniu dane uzyskane za pomocą któregokolwiek z tych znaczników są bezpośrednio porównywalne. Celem tego badania było porównanie charakterystyki wiązania tych dwóch radioznaczników w mózgu szczura w odniesieniu do powinowactwa (K(d)), gęstości wiązania receptora (B(max)), potencjału wiązania (BP) i wiązania niespecyficznego. Ponadto, kinetyka wiązania, wrażliwość na konkurencję z endogennym przekaźnikiem serotoniną i konkurencyjna / niekonkurencyjna interakcja między dwoma radioligandami została oceniano. Ponadto oceniono selektywność [(18)F]altanseryny dla receptora 5-HT(2A) receptora. Wartość K(d) [(18)F]altanseryny i [(3)H]MDL 100907 była rzędu 0,3 nM. B(max) w korze czołowej wynosiło odpowiednio 523 i 527 fmol/mg białko, odpowiednio. Na wiązanie [(18) F] altanseryny nie miało wpływu blokowanie receptorów 5-HT (2B / 2C) lub alfa (1) -adrenergicznych. W temperaturze 37 stopni C t (1/2) asocjacji wynosił 2,8 i 2,7 min, a t (1/2) dysocjacji wynosił odpowiednio 11 i 13,5 min dla [(18)F]altanseryny i [(3)H]MDL 100907. Oba radioligandy zostały wyparte przez 5-HT, tylko w wysokich stężeniach; wartość K(i) 5-HT w zakresie od 650 do 3300 nM. Wskazuje to, że wiązanie obu radioligandów w badaniach PET nie jest bezpośrednio zależne od zmian w endogennym 5-HT. Ogólnie rzecz biorąc, wiązanie [(18) F] altanseryny i [(3) H] MDL 100907 do receptora 5-HT (2A) było bardzo porównywalne, wykazując selektywne wysokie powinowactwo wiązanie w zakresie subnanomolarnym. --- [18F]altanseryna została wykorzystana do znakowania receptorów serotoninowych 5-HT2A, które są uważa się za ważne w patofizjologii schizofrenii i depresji. Celem tego badania było sprawdzenie wykonalności paradygmatu stałego wlewu dla modelowania równowagi [18F]altanseryny z PET. Modelowanie kinetyczne z [18F]altanseryną może być utrudnione przez obecność lipofilowych lipofilnych radiometabolitów obserwowanych w osoczu po podaniu dożylnym. METODY: Ośmiu zdrowym ochotnikom wstrzyknięto [18F]altanserynę w postaci bolusa (208+/-9 MBq [5,62+/-0,25 mCi]) plus ciągły wlew (65+/-3 MBq/h [1,76+/-0,08 mCi/h]) w zakresie od 555 do 626 min (615+/-24 min) po wstrzyknięciu. Akwizycje PET (10-20 min) i pobieranie próbek krwi żylnej wykonywano co 30-60 min przez cały okres infuzji. WYNIKI: Analiza regresji liniowej wykazała, że krzywe czas-aktywność dla obu aktywności mózgu i osocza [18F] altanseryna i stężenia metabolitów ustabilizowały się po około 6 godz. Pozwoliło to na modelowanie równowagi i oszacowanie V3' (stosunek specyficznego wychwytu [korowo-móżdżkowego] do całkowitego stężenia macierzystego w osoczu) stężenia w osoczu po 6 godzinach). Wartości V3' wahały się od 1,57+/-0,38 dla przedniej części kory zakrętu obręczy do 1,02 +/- 0,39 dla kory czołowej. Potencjał wiązania V3 (stosunek specyficznego wychwytu do stężenia macierzystego w wolnym osoczu po 6 godzinach, przy użyciu grupa średnia f1) również została obliczona i wahała się od 169+/-41 dla przedniego kory zakrętu obręczy do 110+/-42 dla kory czołowej. Od 6 godzin tempo dla V3' i V3 wynosiło tylko 1,11+/-1,69%/h. WNIOSEK: Wyniki te pokazują wykonalność obrazowania równowagi z [18F]altanseryną przez ponad 5 radioaktywnych okresów półtrwania i sugerują metodę przezwyciężenia trudności związanych z lipofilowymi radioznakowanymi metabolitami lipofilnymi metabolitami. Stabilność w V3 i V3' po osiągnięciu równowagi sugeruje że pojedyncza akwizycja PET uzyskana po 6 godzinach może zapewnić rozsądną miarę gęstości receptora 5-HT2A. --- CEL: Receptor serotoniny 2A (5-HT(2A)) jest przedmiotem zainteresowania w kilku psychiatrycznych i neurologicznych. W niniejszym badaniu zbadaliśmy stabilność podłużną receptorów 5-HT (2A) i stabilność u osób starszych, aby móc badać starszych pacjentów z chorobami neuropsychiatrycznymi na pacjentów z chorobami neuropsychiatrycznymi. METODY: PET [(18)F]-Altanserin został użyty do ilościowego określenia receptorów 5-HT(2A) u 12 zdrowych osób starszych na początku badania i po 2 latach w sześciu objętościach zainteresowania. Do osiągnięcia potencjału wiązania zastosowano protokół bolus/infuzja, BP(P). Odtwarzalność oceniana pod względem zmienności i niezawodność oceniana pod względem współczynnika korelacji wewnątrzklasowej (ICC) zostały wykorzystane do porównania stabilności między- i wewnątrzobserwacyjnej oraz do oceny wpływu rosnącej złożoności korekt objętości cząstkowej (PV). Porównaliśmy również porównaliśmy stabilność naszych pomiarów w ciągu 2 lat ze stabilnością danych z wcześniejszego badania z 2-tygodniowymi pomiarami test-retest. WYNIKI: BP(P) pozostało niezmienione podczas obserwacji bez użycia korekcji PV i przy zastosowaniu dwutkankowej korekcji PV, odtwarzalność test-retest wynosiła 12-15% a wiarygodność 0,45-0,67 w dużych obustronnych obszarach, takich jak ciemieniowe, skroniowe, potyliczne i czołowe, podczas gdy obszary kory oczodołowo-czołowej i przedniego obszary kory oczodołowo-czołowej i przedniego zakrętu obręczy były mniej stabilne. Zastosowanie korekcji PV zmniejszyło zmienność, ale także zmniejszyło zmienność między obiektami, tym samym pogarszając wiarygodność. WNIOSEK: U zdrowych osób w podeszłym wieku wiązanie receptora 5-HT(2A) w mózgu pozostaje stabilne przez 2 lata, a akceptowalna odtwarzalność i niezawodność w większe regiony oraz wysoka stabilność wewnątrz- i międzyobserwacyjna pozwalają na użycie [(18)F]-altanseryna w badaniach podłużnych pacjentów z zaburzeniami neuropsychiatrycznymi zaburzeniami neuropsychiatrycznymi. --- Aby dodatkowo zweryfikować jego zastosowanie w pozytonowej tomografii emisyjnej (PET), zbadaliśmy wiązanie [18F] altanseryny, specyficznego radioliganda 5HT2, w mózgu szczura przy użyciu autoradiografii in vivo. Dystrybucja wiązania [18F] altanseryny była porównywalna z mapowaniem in vitro receptorów 5HT2 opisanym w literaturze. Selektywne wypieracze zostały użyte do przetestowania odwracalności i selektywności tego radioliganda. tego radioliganda. Specyficzne wiązanie [18F]altanseryny w korze czołowej szczura zostało określone ilościowo przez bezpośrednie zliczanie za pomocą elektronicznego systemu obrazowania i przez kwantyfikację na zdigitalizowanych autoradiogramach. Wyniki zbliżone do około 30 pmol/g uzyskano za pomocą obu metod. Nasze dane potwierdziły, że [18F]altanseryna jest ważnym znacznikiem w badaniach wiązania receptorów 5HT2. --- [(18)F]altanseryna jest preferowanym radioznacznikiem do znakowania in vivo receptorów serotoniny 2A za pomocą pozytonowej tomografii emisyjnej (PET). Przedstawiamy zmodyfikowaną procedurę syntezy zmodyfikowaną procedurę syntezy dostosowaną do niezawodnej produkcji wielu GBq ilości [(18)F]altanseryny przydatnych do stosowania u ludzi. Wprowadziliśmy ogrzewanie termiczne do suszenia [(18)F]fluorku, jak również do reakcji zamiast ogrzewania mikrofalowego. ogrzewania mikrofalowego. Ponadto opisaliśmy procedury ekstrakcji do fazy stałej i HPLC procedury ilościowego oznaczania [(18)F]altanseryny i metabolitów w osoczu. Określono przebieg czasowy aktywności osocza tętniczego z korekcją metabolitów i bez niej. określono korektę metabolitów. 90 minut po wstrzyknięciu bolusa, 38,4% całkowitej aktywności osocza pochodzącej z niezmienionej [(18)F]altanseryny. Statystyczne porównanie profili kinetycznych metabolizmu [(18)F]altanseryny w próbkach osocza zebranych w trakcie dwóch trwających badań z użyciem placebo, serotoniny serotoniny, deksfenfluraminę i halucynogen psilocybinę, ujawniło ten sam metabolizm znacznika. metabolizm znacznika. Wnioskujemy, że analiza metabolitów w celu korekty poszczególnych funkcji wejściowych osocza stosowanych w modelowaniu znacznika nie jest konieczna dla [(18)F]altanseryny obejmujących leczenie psilocybiną lub deksfenfluraminą. --- Wykonalność pomiaru wiązania receptora serotoninowego 5HT(2) in vivo przy użyciu [18F]altanseryny jako radioliganda została dobrze ugruntowana. W tym badaniu potencjał wiązania receptora postsynaptycznego tego liganda został zbadany jako możliwy wskaźnik synaptycznej zawartości serotoniny po farmakologicznym farmakologicznym. Badania przeprowadzono u 11 osób z historią nawracającej dużej depresji. nawracającą depresją. Sześciu z nich otrzymywało serotoninergiczne leczenie przeciwdepresyjne w czasie eksperymentu. w czasie eksperymentu, pozostałych pięciu pacjentów nie było leczonych. Dwa pomiary PET przeprowadzono u każdego pacjenta w ciągu 2 lub 3 dni. Przed jednym z pomiarów pomiarów podano dożylnie 25 mg inhibitora wychwytu zwrotnego serotoniny, klomipraminy. podano dożylnie, drugi pomiar wykonano bez prowokacji farmakologicznej. farmakologicznego. Dane analizowano za pomocą nieliniowej regresji najmniejszych kwadratów i metody graficznej Logana. Logana. W całej grupie badanych potencjał wiązania i objętość dystrybucji i objętość dystrybucji altanseryny zmniejszyły się po podaniu klomipraminy. Spadek ten wynosił od 14 (P=0,03) do 23% (P=0,004). Efekt ten występował głównie obserwowany głównie u osób nieprzyjmujących leków przeciwdepresyjnych. Prowokacja klomipraminą prawdopodobnie zwiększyła synaptyczny poziom serotoniny, który konkurował z altanseryną prowadząc do obniżenia potencjału wiązania. Paradygmat może być zatem przydatny do oszacować uwalnianie serotoniny in vivo. Wstępne leczenie serotoninergicznymi leki przeciwdepresyjne zmniejszają działanie klomipraminy. --- Jako neurochemiczną podstawę zespołu akinetyczno-sztywnego (PSP) przyjmuje się dysfunkcję wielu układów neuroprzekaźników. jako neurochemiczną podstawę zespołu akinetyczno-sztywnego postępującego porażenia nadjądrowego (PSP). Badania in in vitro przyniosły sprzeczne wyniki dotyczące układu serotoninergicznego w PSP. PSP. Dlatego też zbadaliśmy potencjał wiązania ligandu receptora serotoniny 2A (5-HT(2A)) [18F]altanseryny u 8 pacjentów z klinicznie prawdopodobnym PSP i 13 zdrowych osób z grupy kontrolnej przy użyciu pozytonowej tomografii emisyjnej. Stwierdziliśmy receptorów 5-HT(2A) w istocie czarnej i, w mniejszym stopniu, w prążkowiu. stopniu w prążkowiu, podczas gdy gęstość receptorów neokortykalnych 5-HT(2A) wykazała bez zmian po częściowej korekcie objętości. Zmiany receptorów czarnuszki i prążkowia były istotnie skorelowane z wynikami pacjentów w zakresie dysfunkcji motorycznych (UPDRS III, skala oceny PSP), wskazując na funkcjonalne znaczenie opisanych wyników. opisanych wyników.
|
Które receptory można ocenić za pomocą [18F]altanseryny?
|
Receptor 5-HT2A (5-hydroksytryptamina typu 2a) można ocenić za pomocą [18F]altanseryny.
|
1,654
|
Katecholaminergiczny polimorficzny częstoskurcz komorowy (CPVT) jest dziedziczną chorobą charakteryzującą się chorobą charakteryzującą się polimorficznym częstoskurczem komorowym częstoskurcz komorowy prowadzący do omdleń i nagłej śmierci sercowej. Autosomalna dominująca CPVT jest spowodowana mutacjami w genie RyR2 kodującym izoformę sercową izoformę sercowego receptora ryanodyny. Charakterystyka funkcjonalna in vitro zmutowanych kanałów RyR2 wykazała zmienione zachowanie podczas stymulacji adrenergicznej i kofeiny ze zwiększonym uwalnianiem wapnia z retikulum sarkoplazmatycznego. retikulum sarkoplazmatycznego. Na dzień dzisiejszy nie są dostępne żadne dowody eksperymentalne wykazujące, że mutacje mutacje RyR2 mogą reprodukować arytmie obserwowane u pacjentów z CPVT. My opracowany warunkowy mysi model knock-in będący nosicielem mutacji R4496C, mysiego odpowiednika mutacji R4497. mysiego odpowiednika mutacji R4497C zidentyfikowanej w rodzinach CPVT, aby ocenić, czy u zwierząt rozwinie się fenotyp CPVT i czy beta-blokery zapobiegłyby arytmii. Dwadzieścia sześć myszy (12 typu dzikiego (WT) i 14RyR(R4496C)) poddano testom wysiłkowym, a następnie podano adrenalinę: u żadnej z myszy WT nie rozwinął się częstoskurcz komorowy (VT) w porównaniu do 5/14 myszy RyR(R4496C) (P=0.02). Dwadzieścia jeden myszy (8 WT, 8 RyR(R4496C) i 5 RyR(R4496C) poddanych działaniu beta-blokerów) otrzymało epinefrynę. z beta-blokerami) otrzymało adrenalinę i kofeinę: 4/8 (50%) myszy RyR(R4496C) myszy, ale żadna z WT nie rozwinęła VT (P = 0,02); 4/5 myszy RyR(R4496C) leczonych propranololem z propranololem rozwinęły VT (P=0,56 nieistotne w porównaniu z myszami RyR(R4496C)). Dane te stanowią pierwszą eksperymentalną demonstrację, że mutacja R4496C RyR2 predysponuje serce myszy do VT i VF w odpowiedzi na kofeinę i / lub stymulację adrenergiczną. stymulację adrenergiczną. Co więcej, wyniki pokazują, że analogicznie do tego, co obserwowana u pacjentów, stymulacja beta-adrenergiczna wydaje się nieskuteczna w zapobieganie zagrażającym życiu arytmiom. --- UZASADNIENIE: Mutacje w sercowym receptorze ryanodynowym typu 2 (RyR2) zostały związane z katecholaminergicznym polimorficznym częstoskurczem komorowym (CPVT). Mutacje RyR2 związane z CPVT powodują śmiertelne arytmie komorowe u młodych osób podczas osób podczas stymulacji β-adrenergicznej. CEL: Niniejsze badanie miało na celu określenie skutków nowej mutacji RyR2-G230C i czy ta mutacja oraz RyR2-P2328S zmieniają wrażliwość kanału na wapń w świetle kanału na wapń w świetle (Ca(2+)). METODY I WYNIKI: Charakterystyka funkcjonalna rekombinowanych ludzkich kanałów RyR2-G230C przeprowadzono w warunkach naśladujących stres. Ludzkie zmutowane kanały RyR2 zostały wygenerowane przez mutagenezę ukierunkowaną na miejsce i heterologicznie wyrażane w komórkach HEK293 wraz z kalstabiną2. Kanały RyR2 zostały zmierzone w celu zbadania regulacji kanałów przez cytozol w porównaniu z luminalem sarkoplazmatycznego retikulum Ca (2+). 50-letni biały mężczyzna z powtarzającymi się epizodami omdleń po wysiłku po wysiłku miał zatrzymanie akcji serca i był nosicielem mutacji RyR2-G230C. Fosforylowane przez kinazę białkową zależną od cAMP kanały RyR2-G230C wykazywały znacznie wyższe prawdopodobieństwo otwarcia przy rozkurczowych stężeniach Ca(2+) związane z niedoborem kalstabiny2. Światłowodowa wrażliwość Ca(2+) kanałów RyR2-G230C i RyR2-P2328S były podobne do WT. WNIOSKI: Mutant RyR2-G230C wykazuje podobne defekty biofizyczne w porównaniu z wcześniej scharakteryzowanymi mutacjami CPVT: zmniejszone wiązanie podjednostki stabilizującej podjednostki stabilizującej calstabin2 i przesunięcie w lewo w zależności od Ca(2+) dla aktywacji w warunkach symulujących wysiłek fizyczny, co jest zgodne z "nieszczelnym" kanał. Oba kanały RyR2-G230C i RyR2-P2328S wykazują normalną luminalną aktywację Ca(2+) aktywację. Zatem rozkurczowy wyciek Ca(2+) z retikulum sarkoplazmatycznego spowodowany zmniejszonym wiązaniem kalstabiny wiązanie kalstabin2 i przesunięcie w lewo zależności Ca (2+) dla aktywacji przez rozkurczowe poziomy cytozolowego Ca(2+) jest powszechnym mechanizmem leżącym u podstaw CPVT. --- Kanał uwalniający Ca2+ receptor ryanodynowy 2 (RyR2) jest wymagany do sprzężenia pobudzenie-skurcz w sercu i jest również obecny w mózgu. Mutacje w RyR2 zostały powiązane z nagłą śmiercią sercową wywołaną wysiłkiem fizycznym (katecholaminergiczny polimorficzny częstoskurcz komorowy [CPVT]). Związane z CPVT mutacje RyR2 skutkują "nieszczelnymi" kanałami RyR2 z powodu zmniejszonego wiązania podjednostki kalstabin2 (FKBP12.6), która stabilizuje stan zamknięty kanału. kanału. Odkryliśmy, że myszy heterozygotyczne dla mutacji R2474S w Ryr2 (myszy Ryr2-R2474S) wykazywały spontaniczne uogólnione napady toniczno-kloniczne (które występowały przy braku arytmii serca), arytmie komorowe wywołane wysiłkiem fizycznym arytmie komorowe i nagłą śmierć sercową. Leczenie nowym związkiem RyR2 (S107), który zwiększa wiązanie kalstabiny2 z mutantem Ryr2-R2474. Zmutowany kanał Ryr2-R2474S hamował wyciek kanału i zapobiegał arytmii serca arytmii serca i podniósł próg drgawkowy. Zatem zmutowane nieszczelne kanały Ryr2-R2474S związane z CPVT Ryr2-R2474S w mózgu może powodować drgawki u myszy, niezależnie od arytmii serca. arytmii serca. Na podstawie tych danych proponujemy, że CPVT jest połączonym zaburzeniem zaburzeniem neurokardiologicznym, w którym nieszczelne kanały RyR2 w mózgu powodują padaczkę, a te same nieszczelne kanały w sercu powodują nagłą śmierć sercową wywołaną wysiłkiem fizycznym. nagłą śmierć sercową. --- Mutacje dwóch cząsteczek sygnalizujących wapń w mięśniu sercowym, receptora ryanodyny 2 (RYR2) i kalsekwestryny 2 (CASQ2) mogą powodować katecholaminergiczny polimorficzny częstoskurcz komorowy (CPVT), ciężką dziedziczną chorobę arytmiczną. katecholaminergiczny polimorficzny częstoskurcz komorowy (CPVT), ciężką dziedziczną chorobę arytmiczną objawiającą się salwami indukowanych wysiłkiem dwukierunkowych i polimorficznych częstoskurczów i polimorficznych. Przebadaliśmy 12 fińskich probantów CPVT pod kątem mutacji w tych genach i zidentyfikowaliśmy trzy nowe mutacje RYR2 (V2306I, P4902L, R4959Q), które były nie występowały u osób zdrowych i kontrolnych. Chociaż nie zidentyfikowano oczywistych mutacji powodujących chorobę zidentyfikowano w genie CASQ2, badanie molekularne molekularne ujawniły dwa nowe polimorfizmy aminokwasowe (T66A i V76M). Częstotliwości częstości występowania tych polimorfizmów u 185 niespokrewnionych probantów z zespołem długiego QT i u 280 zdrowych dawców krwi nie różniły się znacząco. Te dane, w połączeniu z naszymi wcześniejszymi ustaleniami, pokazują, że mutacje RYR2 są obecne w co najmniej 6/16 (38%) rodzin katecholaminergicznych polimorficznych częstoskurczów komorowych. katecholaminergicznych polimorficznych częstoskurczów komorowych, podczas gdy mutacje CASQ2 muszą być rzadką przyczyną CPVT. --- UZASADNIENIE: Większość mutacji sercowego receptora ryanodynowego (RyR2) związanych z katecholaminergiczny polimorficzny częstoskurcz komorowy (CPVT) są postulowane, aby powodują charakterystyczną formę dysfunkcji uwalniania Ca(2+). Biorąc pod uwagę rozpowszechnienie mutacji CPVT, postawiliśmy hipotezę, że dysfunkcyjna heterogenność również była możliwa. CEL: Określenie molekularnych i komórkowych mechanizmów, za pomocą których nowa mutacja mutacja RyR2-V2475F związana z CPVT u ludzi wywołuje zależne od Ca(2+) w całych sercach i u nienaruszonych myszy. METODY I WYNIKI: Rekombinowane kanały zawierające mutacje RyR2 związane z CPVT zostały scharakteryzowane funkcjonalnie przy użyciu wiązania trytytowanej ryanodyny i zapisy jednokanałowe. Homologiczna rekombinacja została wykorzystana do wygenerowania knock-in myszy z mutacją RyR2-V2475F. Miocyty komorowe od myszy heterozygotycznych dla mutacji (RyR2-V2475F(+/-)) i ich miotów typu dzikiego były obrazowane za pomocą mikroskopii konfokalnej w warunkach naśladujących stres. Skłonność myszy typu dzikiego i RyR2-V2475F(+/-) do rozwoju arytmii była testowana w całym arytmii badano na poziomie całego serca i u nieuszkodzonych zwierząt. Rekombinowane kanały RyR2-V2475F wykazywały zwiększoną aktywację cytozolowego Ca(2+) aktywację, nieprawidłową fosforylację kinazy białkowej A i zwiększoną aktywację przez Ca(2+) w świetle. Mutacja RyR2-V2475F wydaje się embrionalnie letalna u myszy myszy homozygotycznych, ale myszy heterozygotyczne nie wykazują żadnych zmian na poziomie wyjściowym. Spontaniczne zdarzenia uwalniania Ca(2+) były częstsze i miały krótsze opóźnienie w kardiomiocytach stymulowanych izoproterenolem z serc RyR2-V2475F(+/-), ale ich próg próg był niezmieniony w odniesieniu do typu dzikiego. Adrenergicznie wyzwalane tachyarytmie były częstsze u myszy RyR2-V2475F(+/-). WNIOSKI: Mutacja RyR2-V2475F jest fenotypowo silna wśród innych mutacji CPVT i powoduje heterogenne mechanizmy dysfunkcji RyR2. U żyjących myszy mutacja ta wydaje się zbyt poważna, aby mogła być obecna we wszystkich kanałach RyR2, ale pozostaje niewykryta w warunkach podstawowych, jeśli ulega ekspresji na stosunkowo niskim poziomie. Stymulacja β-adrenergiczna zaburza delikatną równowagę Ca(2+) w kanale RyR2-V2475F(+/-) i wywołuje zagrażające życiu arytmie. --- Uwalnianie Ca2+ z retikulum sarkoplazmatycznego za pośrednictwem sercowego receptora ryanodyny (RyR2) jest fundamentalnym wydarzeniem w skurczu mięśnia sercowego. Mutacje RyR2 mutacje sugerujące wadliwą funkcję kanału Ca2+ zostały ostatnio w katecholaminergicznym polimorficznym częstoskurczu komorowym (CPVT) i arytmogennej prawej komorze serca. arytmogennej dysplazji prawej komory (ARVD). My zgłaszamy ekspresję trzech związanych z CPVT ludzkich mutacji RyR2 (hRyR2) (S2246L, N4104K i R4497C) w kardiomiocytach HL-1 wykazujących prawidłowe ukierunkowanie na retikulum endoplazmatycznego. N4104K zlokalizowano również w aparacie Golgiego. Charakterystyka fenotypowa w tym wewnątrzkomórkowa obsługa Ca2+, proliferacja, żywotność, RyR2:interakcja FKBP12.6 i częstość rytmu w spoczynkowych komórkach HL-1 wyrażających zmutowane hRyR2 były nie do odróżnienia od hRyR2 typu dzikiego (WT). Jednakże, uwalnianie Ca2+ było zwiększone w komórkach wyrażających zmutowany hRyR2 po aktywacji RyR (kofeina i 4-chloro-m-krezol) lub stymulacji beta-adrenergicznej (izoproterenol). Interakcja RyR2:FKBP12.6 pozostała nienaruszona po aktywacji kofeiną lub 4-CMC, ale została dramatycznie zakłócona przez izoproterenol lub forskolinę, aktywator aktywator cyklazy adenylanowej. Izoproterenol i forskolina podniosły cykliczny-AMP do podobnej we wszystkich komórkach i były związane z równoważną hiperfosforylacją zmutowanego i WT hRyR2. Związane z CPVT mutacje w hRyR2 nie zmieniały fenotypu spoczynkowego fenotypu kardiomiocytów, ale pośredniczyły w zwiększonym uwalnianiu Ca2+ przy stymulacji RyR-agonistą lub beta-AR. Ponadto, równoważna interakcja między zmutowanymi i WT hRyR2 i FKBP12.6. --- Mutacje w genie receptora ryanodyny 2 (RYR2) mogą powodować katecholaminergiczny polimorficzny częstoskurcz komorowy (CPVT). katecholaminergiczny częstoskurcz komorowy (CPVT). Nowa mutacja RYR2-S4153R została została uznana za przyczynę CPVT i migotania przedsionków. Mutacja została została funkcjonalnie scharakteryzowana poprzez uwalnianie Ca(2+) indukowane przeciążeniem magazynu (SOICR) i testy wiązania ryanodyny znakowanej trytem ([(3)H]ryanodyna). Mutacja Mutacja S4153R zwiększała skłonność do spontanicznego uwalniania Ca(2+) i zmniejszała SOICR, ale nie zmieniała aktywacji Ca(2+) wiązania [(3)H]ryanodyny, wspólna cecha innych mutacji RYR2 CPVT o wzmocnionej funkcji. Wnioskujemy, że mutacja S4153R jest mutacją RYR2 typu gain-of-function związaną z fenotypem klinicznym fenotypem klinicznym charakteryzującym się zarówno CPVT, jak i migotaniem przedsionków. --- CPVT (katecholaminergiczny polimorficzny częstoskurcz komorowy) jest dziedzicznym zagrażającym życiu zaburzeniem arytmogennym. CPVT jest spowodowany przez DAD (opóźnione po depolaryzacji), które są indukowane przez spontaniczne uwalnianie Ca2+ podczas SR (retikulum sarkoplazmatyczne) Ca2+, proces znany również jako SOICR (uwalnianie Ca2+ indukowane przeciążeniem magazynu). Szereg mutacji w sercowym receptorze serca RyR2 są powiązane z CPVT. Wiele z tych związanych z CPVT mutacji RyR2 zwiększa skłonność do SOICR i DAD poprzez uwrażliwienie RyR2 na luminalną lub luminalną/cytozolową aktywację Ca2+. Niedawno odkryto nową mutację CPVT RyR2 G230C, która zwiększa wrażliwość cytozolową, ale nie luminalną, Ca2+. pojedynczych kanałów RyR2 w dwuwarstwach lipidowych. Ta obserwacja doprowadziła do do sugestii niezależnego od SOICR mechanizmu chorobowego dla mutacji G230C. Jednak komórkowy wpływ tej mutacji na SOICR nie został jeszcze określony. W tym celu wygenerowaliśmy stabilne indukowalne linie komórkowe HEK (ludzka nerka embrionalna)-293 wyrażające RyR2 WT (typ dziki) i mutanta G230C. Używając obrazowania pojedynczej komórki Ca2+, stwierdziliśmy, że mutacja G230C znacznie zwiększyła skłonność do do SOICR i obniżyła próg SOICR. Ponadto mutacja G230C zwiększała wrażliwość pojedynczych kanałów RyR2 na aktywację zarówno luminalną, jak i cytozolową Ca2+ oraz zależną od Ca2+ aktywację wiązania [3H]ryanodyny. Ponadto Ponadto mutacja G230C zmniejszyła stabilność termiczną N-końcowego regionu regionu (aminokwasy 1-547) RyR2. Dane te sugerują, że mutacja G230C zwiększa skłonność do SOICR poprzez uwrażliwienie kanału na luminalną i i cytozolową aktywację Ca2+ oraz że G230C ma nieodłączny wpływ strukturalny na N-końcowe domeny RyR2. --- UZASADNIENIE: Migotanie przedsionków (AF) jest najczęstszą arytmią serca, jednak mechanizmy powodujące migotanie przedsionków pozostają słabo poznane, a terapia jest nieoptymalna. Receptor ryanodynowy (RyR2) jest głównym kanałem uwalniania wapnia (Ca2+) w sarkoplazmie mięśnia sercowego. na retikulum sarkoplazmatycznym (SR) wymaganym do sprzężenia pobudzenie-skurcz w mięśniu sercowym. w mięśniu sercowym. CEL: W niniejszym badaniu staraliśmy się ustalić, czy wewnątrzkomórkowy wewnątrzkomórkowy rozkurczowy wyciek SR Ca2+ przez RyR2 odgrywa rolę w wyzwalaniu AF i czy hamowanie tego wycieku może zapobiegać AF. METODY I WYNIKI: Wygenerowaliśmy 3 myszy knock-in z mutacjami wprowadzonymi do RyR2. RyR2, które skutkują nieszczelnymi kanałami i powodują indukowany wysiłkiem polimorficzny polimorficzny częstoskurcz komorowy u ludzi [katecholaminergiczny polimorficzny częstoskurcz komorowy katecholaminergiczny polimorficzny częstoskurcz komorowy (CPVT)]. Zbadaliśmy podatność na AF w tych trzech mysich modelach CPVT z mutacją RyR2, aby zbadać rolę rozkurczowego wycieku SR Ca2+ w AF. AF. Migotanie przedsionków stymulowano za pomocą protokołu stymulacji wewnątrzprzełykowej w 3 modelach myszy CPVT (RyR2-R2474S+/-, 70%; RyR2-N2386I+/-, 60%; RyR2-L433P+/-, 35,71%), ale nie u myszy typu dzikiego (WT) (P<0,05). Zgodnie z tymi wynikami in vivo wyniki, wystąpił znaczący rozkurczowy wyciek SR Ca2+ w miocytach przedsionków wyizolowanych z mysich modeli CPVT. Calstabin2 (FKBP12.6) jest podjednostką RyR2 która stabilizuje zamknięty stan RyR2 i zapobiega wyciekowi Ca2+ przez kanał. kanał. Przedsionkowe RyR2 od myszy RyR2-R2474S+/- zostały utlenione, a kompleks makromolekularny RyR2 został pozbawiony kalstabiny2. Lek Rycal S107 stabilizuje stan zamknięty RyR2 poprzez hamowanie utleniania / fosforylacji indukowaną dysocjacją kalstabiny2 z kanału. S107 zmniejszał rozkurczowy SR Ca2+ w miocytach przedsionków i zmniejszał migotanie przedsionków wywołane stymulacją in vivo. S107 nie zmniejszał zwiększonej częstości występowania migotania przedsionków indukowanego stymulacją burst myszy z niedoborem kalstabiny2, potwierdzając, że kalstabina2 jest wymagana dla mechanizmu działania leku. mechanizm działania leku. WNIOSKI: Niniejsze badanie pokazuje, że pośredniczony przez RyR2 rozkurczowy SR Ca2+ w miocytach przedsionków jest związany z migotaniem przedsionków u myszy z CPVT. Co więcej, Rycal S107 hamował rozkurczowy wyciek SR Ca2+ przez RyR2 i AF indukowany stymulacją związane z mutacjami CPVT.
|
Które mutacje w sercowej izoformie receptora ryanodynowego (RyR2) są związane z CPVT?
|
Niedawno stwierdzono, że nowa mutacja CPVT RyR2, G230C, zwiększa cytozolową, ale nie luminalną, wrażliwość na Ca2+ pojedynczych kanałów RyR2 w dwuwarstwach lipidowych. Nowa mutacja RYR2-S4153R została uznana za przyczynę CPVT i migotania przedsionków. Nowa mutacja RyR2-V2475F jest związana z CPVT u ludzi. 3 mysie modele CPVT to: RyR2-R2474S+/-, RyR2-N2386I+/- i RyR2-L433P+/-. Mutacja E189D RyR2 jest przyczyną CPVT. Mysi model knock-in będący nosicielem mutacji R4496C jest mysim odpowiednikiem mutacji R4497C zidentyfikowanej w rodzinach CPVT. Skanowanie 12 fińskich probantów CPVT zidentyfikowało trzy nowe mutacje RYR2 (V2306I, P4902L, R4959Q), które były nieobecne u osób niezakażonych i kontrolnych. Trzy ludzkie mutacje RyR2 (hRyR2) związane z CPVT to: S2246L, N4104K i R4497C.
|
1,655
|
Przedstawiamy kliniczno-patologiczną, genetyczną i immunohistochemiczną charakterystykę charakterystykę nietypowej rodziny z zespołem Turcota (TS) z rakiem jelita cienkiego raka jelita cienkiego. Rodzinna historia nowotworów u pacjenta z plamami cafè-au-lait (CALS) i gruczolakami o wczesnym początku, rakiem dwunastnicy i glejakiem był dodatni dla gruczolaka okrężnicy (matka), raka jelita czczego (dziadek ze strony matki), raka płuc (ojciec) i raka jelita grubego (wujek ze strony ojca). (wujek ze strony ojca). Testy genetyczne PMS2 zidentyfikowały nonsens 1951C>T (Q643X) i mutację missense 161C>T (S46I). Ekspresja PMS2 była nieobecna w raka dwunastnicy z wysoką niestabilnością mikrosatelitarną. Normalne komórki komórki również wykazywały brak ekspresji PMS2 i pewien stopień niestabilności. Nasze wyniki wskazują na związek między PMS2 a TS i wspierają hipotezę, że pacjenci z kilkoma hipotezę, że pacjenci z kilkoma polipami, guzami jelita cienkiego z bardzo wczesnym glejakiem i CALS należy uznać za wariant dziedzicznej niepolipowatości jelita grubego. niepolipowatego raka jelita grubego. Recesywny model dziedziczenia spowodowany przez przez złożone mutacje heterozygotyczne był zgodny z obserwowanym ciężkim fenotypem klinicznym fenotypem klinicznym i ma ważne implikacje dla przewidywania ryzyka raka zarówno u probanta, jak i jego krewnych. zarówno u probanta, jak i jego krewnych. --- Rodzinny glejak wielopostaciowy jest raczej rzadką jednostką chorobową, w większości przypadków przypadków jest związany ze znanymi zaburzeniami genetycznymi (takimi jak zespół Turcota, zespół Li-Fraumeni zespół Li-Fraumeni, nerwiakowłókniakowatość itp.) Jednak rodzinne glejaki zostały również opisywane, choć rzadziej, niezależnie od tych zespołów genetycznych wykazując pewne szczególne cechy dotyczące ich etiologii i objawów klinicznych. klinicznych. Mniej niż 10% glejaków można uznać za prawdziwe guzy wieloośrodkowe. guzy synchroniczne lub metachroniczne w obrazie klinicznym. W niektórych badaniach glejaki metachroniczne wiązano z lepszym rokowaniem. badaniach, przy czym badania genetyczne wykazały wyraźne różnice między guzami u tych samych pacjentów. Rodzinny glejak wielopostaciowy z metachroniczną postacią jest wyjątkowym zaburzeniem. wyjątkowym zaburzeniem. Guzy te wykazują szczególne implikacje terapeutyczne ze względu na ograniczenia radioterapii po napromieniowaniu pacjenta. A u tych pacjentów znaleziono wiele niespecyficznych mutacji, ale prawdziwa charakterystyka tego zaburzenia pozostaje niejasna i będzie oparta na dalszych badaniach genetycznych. badaniach genetycznych. Przedstawiamy raport kliniczny dotyczący pacjenta z rodzinnym i metachronicznego glejaka wielopostaciowego. Dokonano przeglądu głównych aspektów tej jednostki. --- Zespół Turcota (TS) jest rzadkim, prawdopodobnie autosomalnym recesywnym zaburzeniem charakteryzujące się rozwojem pierwotnych guzów neuroepitelialnych ośrodkowego układu nerwowego (OUN) i licznych ośrodkowego układu nerwowego (OUN) i licznych gruczolakowatych polipów jelita grubego. Aby zbadać możliwe zaangażowanie mutacji genu APC, który jest odpowiedzialny za rodzinną polipowatość gruczolakowatą (FAP), w zespole Turcota, zbadaliśmy DNA od pacjentów z pacjentów z TS pod kątem zmian w tym genie za pomocą ochrony przed rybonukleazą rybonukleazy. Mutacje APC w linii zarodkowej wykryto w każdym z trzech niespokrewnionych przypadków TS, a dodatkowe (somatyczne) mutacje zaobserwowano w gruczolakach okrężnicy, które gruczolakach okrężnicy, które rozwinęły się u jednego z tych pacjentów. Jednakże, nie stwierdzono mutacji somatycznych w APC nie znaleziono wśród 91 guzów neuroepitelialnych (rdzeniak, glejak, glejak, astrocytoma i oligodendroglioma), zarówno sporadycznych, jak i związanych z TS. Wyniki te sugerują, że gen APC jest związany z patogenezą jednej z cech TS. cechy TS, ale co najmniej jeden inny gen jest odpowiedzialny za genezę guzów neuroepitelialnych. guzów neuroepitelialnych w OUN. --- Autorzy opisują dwóch pacjentów ze skojarzeniem polipowatości coli i guza ośrodkowego układu nerwowego (zespół ośrodkowego układu nerwowego (zespół Turcota). Omówiono aspekty kliniczne, genetyczne i omówiono aspekty kliniczne, genetyczne i terapeutyczne. --- Badania genetyczne w kierunku raka jelita grubego: wspólne oświadczenie American College of Medical Genetics i Amerykańskiego Towarzystwa Genetyki Człowieka. Grupa Robocza Komitetu ds. Transferu Technologii. --- TŁO: Zespół Turcota (TS) lub zespół glejaka-polipowatości jest rzadkim, dziedzicznym, uważanym przez niektórych autorów za wariant rodzinnej polipowatości gruczolakowatej (FAP). polipowatości gruczolakowatej (FAP). Charakteryzuje się nowotworami ośrodkowego układu nerwowego (OUN) nowotwory ośrodkowego układu nerwowego (OUN) i polipowatość przewodu pokarmowego. METODY: Przedstawiamy opis przypadku pacjenta, u którego w wieku 5 lat rozwinął się rdzeniak zarodkowy (medulloblastoma). w wieku 5 lat. Dziesięć lat później rozwinął się u niej gruczolakorak jelita grubego. Siedem miesięcy po resekcji gruczolakoraka Dukesa C2 wystąpił u niej drugi pierwotny guz OUN. z drugim pierwotnym guzem OUN, glejakiem wielopostaciowym. U pacjentki gruczolakoraka okrężnicy i glejaka wielopostaciowego oceniono histologicznie i cytogenetycznie. cytogenetycznie. WYNIKI: Analiza cytogenetyczna wykazała obecność niestabilności chromosomalnej w obu guzach. w obu guzach. Ten niezwykły przypadek dwóch pierwotnych nowotworów OUN u pacjentki z TS TS wraz z przeglądem piśmiennictwa. WNIOSKI: Implikacje analizy cytogenetycznej zostały omówione w połączeniu z obecną wiedzą molekularną. w połączeniu z obecną wiedzą na temat biologii molekularnej TS. --- Inny niezwykły przypadek zespołu Turcota opisany w autopsji dotyczy 23-letniej kobiety z polipowatością jelita grubego. z polipowatością jelita grubego, u której rozwinął się pierwotny rak jelita czczego i glejak wielopostaciowy lewego płata czołowego. glejak wielopostaciowy lewego płata czołowego. Dokonano przeglądu wcześniej udokumentowanych przypadków wcześniej udokumentowane przypadki. Dyskusja koncentruje się na występowaniu innych pozakomórkowych nieprawidłowości obserwowanych w zespole Turcota. --- Wstęp: Zespół Turcota (TS) jest rzadkim zaburzeniem genetycznym naprawy niedopasowania DNA naprawy DNA predysponującym do glejaka wielopostaciowego (GBM) w wariancie typu 1. CEL: Przedstawiamy kliniczno-patologiczne i genetyczne cechy 3 glejaków u pacjentów z TS typu 1. METODY: Dokonano przeglądu trzech przypadków z naszej dokumentacji klinicznej i patologicznej w Washington University z rozpoznaniem TS 1 i GBM w ciągu ostatnich 14 lat. Wszystkie 3 miały klasyczne cechy GBM, ale wykazywały również dziwaczne wielojądrowe gigantyczne komórki i niezwykle wysokie wskaźniki mitotyczne. U 2 stwierdzono obszary sarkomatyczne. Pomimo tych cech, pacjenci mieli wydłużone czasy przeżycia wynoszące 44, 55 i >29 miesięcy (tj. obecnie żyją). Dane demograficzne i kliniczne zostały na podstawie retrospektywnego przeglądu dokumentacji. Histopatologia została sprawdzona we wszystkich przypadków i dodano histochemię retikuliny w celu zidentyfikowania możliwych ognisk sarkomatycznego różnicowania. WYNIKI: Wszystkie 3 miały klasyczne cechy GBM, a wskaźniki znakowania Ki-67 wahały się od 18 do 45%. od 18 do 45%. Wszystkie 3 wykazywały również silną pozytywność jądrową p53. Dwa przypadki były ujemne dla mutacji dehydrogenazy izocytrynianowej 1 (IDH1) i O-metyloguaniny metylację promotora metylotransferazy zaobserwowano w jednym przypadku. Fluorescencyjną hybrydyzację in situ wykonano przy użyciu 1p/1q, 19p/19q, centromeru 7 / nabłonkowego receptora czynnika wzrostu (EGFR) i sond PTEN/DMBT1. Ogniskową amplifikację EGFR zaobserwowano w jednym przypadku, chociaż inne powszechne zmiany pierwotnych GBM lub glejaków o przedłużonym przeżyciu (kodelecja 1p/19q). WNIOSKI: Wnioskujemy, że 1) wariant olbrzymiokomórkowy GBM jest nadreprezentowany w TS; 2) można również napotkać glejakomięsaki; oraz 3) przeżycie jest często często korzystne, pomimo histologicznej anaplazji i nadmiernej proliferacji. --- Zespół Lyncha, rodzinna polipowatość gruczolakowata i polipowatość związana z homologiem Mut Y (MYH) są trzema głównymi znanymi typami dziedzicznego raka jelita grubego. które stanowią do 5% wszystkich przypadków raka jelita grubego. Zespół Lyncha jest najczęściej spowodowany mutacjami w genach naprawy niedopasowania MLH1, MSH2, MSH6 i PMS2 i jest dziedziczony w sposób autosomalny dominujący. Rodzinna polipowatość gruczolakowata objawia się jako polipowatość okrężnicy spowodowana mutacjami w genie APC i jest również dziedziczona w sposób autosomalny dominujący. APC i jest również dziedziczona w sposób autosomalny dominujący. Wreszcie, Polipowatość związana z MYH jest spowodowana mutacjami w genie MUTYH i jest dziedziczona autosomalnie dominująco. dziedziczona w sposób autosomalny recesywny, ale może, ale nie musi być związana z polipami. polipami. Istnieją warianty zarówno rodzinnej polipowatości gruczolakowatej (zespół Gardnera Gardnera - z cechami pozakolonicznymi - i zespół Turcota, w którym występuje medulloblastoma), jak i zespół Lyncha (zespół Muir-Torre'a z łojowymi nowotworami skóry, a zespół Turcota skóry, a zespół Turcota charakteryzuje się glejakami). Chociaż kliniczna diagnoza kliniczną rodzinnej polipowatości gruczolakowatej można postawić za pomocą kolonoskopii, testy genetyczne są potrzebne, aby poinformować krewnych z grupy ryzyka. Ze względu na nakładających się fenotypów pomiędzy atenuowaną rodzinną polipowatością gruczolakowatą, polipowatością związaną z MYH i zespołem Lyncha, potrzebne są badania genetyczne w celu rozróżnić te schorzenia. To rozróżnienie jest ważne, szczególnie dla kobiet z zespołem Lyncha, które są narażone na zwiększone ryzyko ginekologicznych. Testy kliniczne dla tych genów postępowały szybko w ciągu ostatnich kilku lat wraz z postępem technologicznym i dzięki postępowi technologicznemu i niższym kosztom odczynników, zwłaszcza do sekwencjonowania. do sekwencjonowania. Aby pomóc laboratoriom klinicznym w opracowywaniu i walidacji testów dla tej grupy dziedzicznych nowotworów jelita grubego, American College of Medical Genetics and Genomics opracowało następujące standardy techniczne i wytyczne. i wytyczne. Zaproponowano również algorytm testowania. --- Nowotwory ośrodkowego układu nerwowego (OUN) są częstą przyczyną zachorowalności i śmiertelności. śmiertelności. Guzy te mogą występować sporadycznie lub u osób z zaburzeniami genetycznymi genetycznymi predysponującymi do rozwoju nowotworów. Takie zespoły obejmują neurofibromatoza typu 2, neurofibromatoza typu 1, zespół Li-Fraumeni, jak również jak również choroba von Hippla-Lindaua, stwardnienie guzowate i zespół Turcota. Mogą również występować rodzinne zespoły powodujące glejaka lub oponiaka, ale nie są one dobrze poznane. Rozwojowi sporadycznych glejaków towarzyszy szereg molekularnych zmian genetycznych, w tym aktywacja dominujących onkogenów i inaktywacja genów supresorowych nowotworów. Niektóre z tych mogą być związane z progresją glejaków do ich najbardziej złośliwej postaci, glejaka glejaka wielopostaciowego. Jednak obecnie molekularna analiza genetyczna genetyczna glejaków nie zapewnia lepszego rokowania niż ocena histopatologiczna. histopatologiczna. Ostatnio doniesiono o eksperymentalnych metodach leczenia glejaków u gryzoni przy użyciu terapii genowej. terapii genowej. Wyniki tych badań są obiecujące, a techniki techniki te mogą stanowić przyszły kierunek terapii u ludzi. --- Heterozygotyczne mutacje w jednym z genów naprawy niedopasowania DNA powodują dziedzicznego raka jelita grubego. raka jelita grubego bez polipowatości (MIM114500). Zespół Turcota (MIM276300) został został opisany jako związek nowotworów złośliwych ośrodkowego układu nerwowego i rodzinnego raka jelita grubego i został zgłoszony zarówno jako zaburzenie dominujące, jak i recesywnym zaburzeniem. Homozygotyczne i złożone heterozygotyczne mutacje w APC, MLH1, MSH2 i PMS2 zostały zgłoszone w pięciu rodzinach. Tutaj opisujemy pakistańską rodzinę, w tym syna z chłoniakiem i rakiem jelita grubego zdiagnozowano odpowiednio w wieku 5 i 8 lat, oraz 8-letnią córkę z glejakiem wielopostaciowym glejakiem wielopostaciowym. U obojga dzieci występowały cechy nerwiakowłókniakowatości typu 1 w tym nietypowe plamy café au lait i piegi pachowe bez historii rodzinnej zgodnej z nerwiakowłókniakowatością. z neurofibromatozą typu 1, rodzinną polipowatością gruczolakowatą lub dziedzicznym rodzinną polipowatością gruczolakowatą lub dziedzicznym rakiem jelita grubego niezwiązanym z polipowatością. Przeprowadzono analizę mutacji przeprowadzono dla MLH1, MSH2 i MSH6 przy użyciu denaturującej wysokosprawnej chromatografii cieczowej i sekwencjonowania chromatografii cieczowej i sekwencjonowania próbki krwi od córki. Nowość zidentyfikowano homozygotyczną mutację insercji pojedynczej zasady (3634insT), skutkującą przedwczesne zatrzymanie w kodonie 1,223 w eksonie 7 genu MSH6. Oboje rodzice byli oboje rodzice byli heterozygotyczni dla mutacji 3634insT. Badanie niestabilności mikrosatelitarnej wykazały niestabilność w próbce glejaka. Przedstawiamy tutaj pierwszą identyfikację homozygotycznej mutacji w MSH6 w rodzinie z występującymi w dzieciństwie guzem mózgu, chłoniakiem, rakiem jelita grubego i fenotypem nerwiakowłókniakowatości typu 1. fenotyp. Nasze odkrycia potwierdzają rolę MSH6 w zespole Turcota i są zgodne z autosomalnym recesywnym sposobem dziedziczenia. --- Rodzinna polipowatość gruczolakowata (FAP) charakteryzuje się rozwojem wielu gruczolaków w odbytnicy i okrężnicy w drugiej dekadzie życia. życia. Częstość występowania FAP przy urodzeniu wynosi około 1/8 300, objawia się w równym stopniu u obu płci i odpowiada za mniej niż 1/8 300 przypadków. u obu płci i stanowi mniej niż 1% przypadków raka jelita grubego (CRC). W W Unii Europejskiej częstość występowania oszacowano na 1/11 300-37 600. Większość pacjentów pozostaje bezobjawowa przez lata, dopóki gruczolaki nie staną się duże i liczne, i powodują krwawienie z odbytu, a nawet niedokrwistość, lub rozwija się rak. Na ogół nowotwory zaczynają się rozwijać dekadę po pojawieniu się polipów. Niespecyficzne niespecyficzne objawy mogą obejmować zaparcia lub biegunkę, bóle brzucha, wyczuwalne masy masa brzucha i utrata masy ciała. FAP może występować z pewnymi objawami pozajelitowymi, takimi jak osteoma objawy pozajelitowe, takie jak kostniaki, nieprawidłowości w uzębieniu (niewyrżnięte zęby, wrodzony brak jednego lub więcej zębów, zęby nadliczbowe, torbiele zębopochodne i odontoma), wrodzony przerost nabłonka barwnikowego siatkówki (CHRPE), guzy desmoidalne i nowotwory pozakomórkowe (tarczycy, wątroby, dróg żółciowych i ośrodkowego układu nerwowego). i ośrodkowego układu nerwowego). Mniej agresywny wariant FAP, osłabiony FAP (AFAP), charakteryzuje się mniejszą liczbą polipów gruczolakowatych jelita grubego (zwykle od 10 do 100), późniejszym wiekiem pojawienia się gruczolaka i niższym ryzykiem raka. Niektóre zmiany (kostniaki czaszki i żuchwy, nieprawidłowości zębowe i włókniaki na skórze głowy, na skórze głowy, ramionach, rękach i plecach) wskazują na wariant Gardnera FAP. Klasyczny FAP jest dziedziczony w sposób autosomalny dominujący i wynika z mutacji germinalnej mutacji w genie polipowatości gruczolakowatej (APC). Większość pacjentów (~70%) ma polipy jelita grubego i raka w rodzinie. W podgrupie osób mutacja Mutacja MUTYH powoduje recesywnie dziedziczoną polipowatość, polipowatość związaną z MUTYH (MAP), która charakteryzuje się nieznacznie zwiększonym ryzykiem rozwoju raka jelita grubego i polipów. ryzyko rozwoju raka jelita grubego i polipów/gruczolaków w górnym i dolnym odcinku przewodu pokarmowego. przewodzie pokarmowym. Diagnoza opiera się na sugestywnym wywiadzie rodzinnym, klinicznych oraz endoskopii jelita grubego lub pełnej kolonoskopii. Gdy tylko możliwe, diagnoza kliniczna powinna zostać potwierdzona badaniami genetycznymi. Gdy mutacja APC w rodzinie została zidentyfikowana, należy przeprowadzić badania genetyczne wszystkich krewnych genetyczne wszystkich krewnych pierwszego stopnia. Badania przedobjawowe i prenatalne (amniopunkcja i pobranie próbki kosmówki), a nawet przedimplantacyjne badania genetyczne. możliwe jest nawet preimplantacyjne badanie genetyczne. Skierowanie do genetyka lub doradcy genetycznego jest obowiązkowe. Rozpoznania różnicowe obejmują inne zaburzenia powodujące liczne polipy (takie jak zespół Peutza-Jeghersa, rodzinne polipy młodzieńcze lub polipowatość hiperplastyczna, dziedziczne zespoły polipowatości mieszanej i zespół Lyncha). Zapobieganie nowotworom i i utrzymanie dobrej jakości życia są głównymi celami postępowania, a regularna i systematyczna regularna i systematyczna obserwacja oraz opieka wspomagająca powinny być oferowane wszystkim pacjentom. W późnym wieku nastoletnim lub wczesnym wieku dwudziestym zaleca się operację profilaktyczną raka jelita grubego. zalecana jest operacja profilaktyczna raka jelita grubego. Zalecanymi alternatywami są całkowita proktokolektomia i ileoanal lub zespolenie krętniczo-odbytnicze w przypadku AFAP. Rak dwunastnicy i desmoidy są dwiema głównymi przyczynami śmiertelności po dwie główne przyczyny śmiertelności po całkowitej kolektomii, należy je zidentyfikować wcześnie i leczone. Endoskopia górnego odcinka przewodu pokarmowego jest niezbędna do monitorowania ryzyko raka szpiku i dwunastnicy. Pacjenci z postępującymi nowotworami i i nieoperacyjną chorobą mogą reagować lub ustabilizować się dzięki połączeniu cytotoksycznej chemioterapii chemioterapii i zabiegu chirurgicznego (jeśli jest możliwy do przeprowadzenia). Terapia wspomagająca z celekoksybem została zatwierdzona przez Amerykańską Agencję ds. Europejską Agencję Leków u pacjentów z FAP. U osób z FAP występuje 100% ryzyko zachorowania na raka jelita grubego; jednak ryzyko to jest znacznie zmniejszone, gdy pacjenci w programie badań przesiewowych i leczenia. --- Zespół Turcota, klinicznie charakteryzujący się zbieżnym występowaniem pierwotnych nowotworów jelita grubego i ośrodkowego układu nerwowego, może być genetycznie podzielić na dwa zespoły: rodzinną polipowatość gruczolakowatą (FAP) i dziedziczną rak jelita grubego bez polipowatości (HNPCC). W niniejszym przypadku 60-letni pacjent z glejakiem wielopostaciowym i historią dziedzicznych nowotworów złośliwych opisano jako przykład zespołu Turcota związanego z HNPCC. Nowe metody biologii molekularnej molekularne dają głębszy wgląd w zespoły kliniczne, a lepsze ich zrozumienie usprawnia diagnostykę, terapię i leczenie. zrozumienie poprawia diagnostykę, terapię i szacowanie wyników, nawet w rzadkich chorobach. rzadkich chorobach. W omawianym przypadku udało się zidentyfikować nową mutację germinalną. --- Zespół Turcota został zdefiniowany jako jednoczesne występowanie polipowatości polipowatości jelita grubego i złośliwego guza mózgu. Przypuszcza się, że związek ten być przekazywane genetycznie, chociaż nadal nie wiemy dokładnie, czy występuje w sposób dominujący lub recesywny. Przypadek 47-letniego mężczyzny poddanego prawostronnej hemikolektomii z powodu raka i polipowatości, po serii endoskopowych polipektomii. endoskopowych polipektomii i ostatecznie usunięciu glejaka lewej okolicy skroniowej. skroniowego. --- Niestabilność mikrosatelitarna (MSI) jest obecna w chorobach dziedzicznych z powodu mutacji genów mutacji genu naprawy niedopasowania (MMR). Po analizie MSI próbki guza są klasyfikowane do MSS (stabilne), MSI-L (niska niestabilność) i MSI-H (wysoka niestabilność) na podstawie frakcji niestabilność) na podstawie frakcji niestabilnych loci. Inna klasyfikacja oparta na MSI MSI uwzględnia różnicę wielkości między zmutowanymi allelami w w nowotworowym DNA w porównaniu do alleli typu dzikiego; dwa typy MSI, A i B, są przy użyciu tego podejścia, przy czym typ A charakteryzuje się mniejszymi, bardziej subtelniejsze przesunięcia alleliczne w porównaniu z typem B. Bialleliczne mutacje genów MMR są związane z nowotworami dziecięcymi, w tym z nowotworami złośliwymi. związane z nowotworami dziecięcymi, w tym guzami glejowymi, w zespole Turcota typu 1 (TS1). Jednak większość dotychczas analizowanych glejaków związanych z TS1 nie wykazywała MSI. Zbadaliśmy częstość występowania MSI w serii 34 glejaków pediatrycznych glejaków o różnym stopniu zaawansowania przy użyciu panelu pięciu mononukleotydowych markerów quasimonomorficznych. mononukleotydowych. Subtelne zmiany jakościowe zaobserwowano dla większości markerów w dwóch glejakach (5,9% całej serii i 33,3% glejaków). W obu przypadkach przypadkach historie rodzinne były zgodne z TS1 i zidentyfikowano mutacje genów PMS2 i MLH1. MLH1. W jednej rodzinie porównano wzorce MSI między glejakiem a rakiem jelita grubego u krewnego dotkniętego chorobą, wykazując wyraźną różnicę jakościową. wyraźną różnicę jakościową, przy czym ten pierwszy wykazywał niestabilność typu A, a drugi odpowiednio typ B niestabilności. Wyniki te zostały potwierdzone przy użyciu dodatkowych markerów mikrosatelitarnych, wskazując, że wiedza na temat związku między guzami glejowymi między guzami glejowymi związanymi z TS1 a subtelną MSI typu A jest ważna dla pełnego pełnej identyfikacji pacjentów z TS1 i odpowiedniego doradztwa. --- Przedstawiamy przypadek zespołu Turcota u 20-letniego mężczyzny z licznymi polipami gruczolakowatymi jelita grubego i glejakiem wielopostaciowym. gruczolakowatymi polipami jelita grubego i glejakiem wielopostaciowym. Szczegółowe histopatologiczne wszystkich 25 polipów usuniętych z jelita grubego potwierdziły odrębne cechy morfologiczne i liczbowe polipowatości okrężnicy w zespole Turcota. Turcota. Co więcej, 45% wszystkich polipów i wszystkie polipy o średnicy przekraczającej 2 cm średnicy przekraczającej 2 cm wykazywały transformację złośliwą, wskazując na przedrakowy charakter tych polipów. przedrakową naturę tych polipów. Wyniki te omówiono wraz z dane uzyskane z przeglądu literatury 32 histopatologicznie potwierdzonych przypadków zespołu histopatologicznie potwierdzonych przypadków zespołu Turcota w odniesieniu do możliwego heterogennego charakteru tego zespołu. zespołu. Aktualne poglądy na temat związku zespołu Turcota z innymi zespołami polipowatości jelita grubego. --- Autorzy przeanalizowali rodzinę, w której trzech potomków miało gruczolakoraka okrężnicy. U dwóch z nich zaobserwowano obecność gruczolakowatości okrężnicy. jelita grubego. Inny członek rodziny, 13-letnia dziewczynka, miała zespół Turcot czyli guz mózgu związany z gruczolakowatością okrężnicy. Charakter natura dziedzicznego przekazywania zespołu Turcota jest zatem analizowana, omawiając czy dzieje się to poprzez autosomalny recesywny czy dominujący gen. Niewątpliwie w rodzinie występuje gruczolakowatość okrężnicy, choroba uznawana za dziedziczoną autosomalnie dominująco. dziedziczoną autosomalnie dominująco. Na podstawie obserwacji klinicznych autorzy sugerują, że zespół Turcota może być determinowany przez autosomalny gen o efektem plejotropowym i zmienną ekspresją. --- Przedstawiamy przypadek 12-letniego pacjenta z zespołem Turcota (polipowatość glejaka). Ten przypadek pacjenta dotyczy związku między glejakiem wielopostaciowym, glejakiem anaplastycznym glejakiem anaplastycznym (stopień III wg WHO) i gruczolakorakiem okrężnicy na podstawie rodzinnej polipowatości coli. Możliwa etiologia i neurochirurgiczne, klinicznie istotne cechy tego rzadkiego zespołu, takie jak młody wiek pacjenta i stosunkowo długi czas przeżycia. stosunkowo długi czas przeżycia. --- W przypadku glejaków złośliwych, charakterystyczne heterogeniczne cechy i częste rozproszone rozprzestrzenianie się w mózgu zrodziły pytanie, czy złośliwe glejaki glejaki złośliwe powstają monoklonalnie z pojedynczej komórki prekursorowej lub poliklonalnie z z wielu transformowanych komórek tworzących zwarte klony. Chociaż monoklonalność wykazano w chirurgicznie wyciętych tkankach, mogą one nie obejmować pełnego spektrum spektrum wzorców obserwowanych w materiale z autopsji. Niewiele wiadomo na temat klonalności glejaków o niskim stopniu złośliwości, z których czasami mogą powstawać glejaki złośliwe. Staraliśmy się zbadać klonalność glejaków o niskim i złośliwym stopniu złośliwości poprzez wykorzystując i porównując materiał chirurgiczny i autopsyjny z łańcuchem polimerazy opartym na reakcji łańcuchowej polimerazy (PCR) testem na nieprzypadkową inaktywację chromosomu X. W tym celu cel, archiwalny materiał chirurgiczny i autopsyjny od 15 pacjentek (grupa A) (wiek od 4 do 73 lat; mediana, 45) ze złośliwymi glejakami (12 glejaków, jeden glejakomięsak, jeden oligoastrocytoma anaplastyczny, jedna glejakowatość mózgu), materiał chirurgiczny tylko od 21 pacjentek (grupa S) (wiek od 6 do 78 lat; mediana, 60) z glejakami o niskim i złośliwym stopniu złośliwości (cztery gwiaździaki o niskim stopniu złośliwości, trzy oligoastrocytoma, dwa gwiaździaki anaplastyczne, jeden gwiaździak gemistocytowy, cztery oligodendroglejaki, siedem glejaków). W grupie A, reprezentatywne obszary (średnia = 5/pacjent; mediana = 7) zostały poddane mikrodysekcji z skrawków tkanek i zbadano za pomocą amplifikacji PCR wysoce polimorficznego mikrosatelitarnego locus ludzkiego genu receptora androgenowego (HUMARA) w obecności obecność alfa32P z i bez wstępnego trawienia enzymem restrykcyjnym wrażliwym na metylację (HhaI) enzymem restrykcyjnym (HhaI). Produkty zostały rozdzielone przez denaturującą elektroforezę żelową elektroforezę i poddano autoradiografii. W grupie S do testu wykorzystano wybrane obszary guza. do testu. Do kontroli użyto normalnej tkanki mózgowej każdego pacjenta. Intensywność pasma intensywność alleli mierzono za pomocą skanowania densytometrycznego. W grupie A, 13 z 15 przypadków było informacyjnych (heterozygotycznych). Ten sam wzór nielosowej inaktywacji chromosomu X był obecny we wszystkich obszarach litego, gęstego i umiarkowanego naciekania guza w ośmiu, w tym naciekania guza w ośmiu, w tym we wszystkich składnikach glejakomięsaka. Dwa z wykazały również ogniskową utratę heterozygotyczności (LOH). Jeden z 13 wykazywał globalną LOH. Dwóch z 13 wykazało niestabilność mikrosatelitarną, z czego jeden u pacjenta z zespołem Turcota, a drugi w glejakowatości mózgu. Przeciwne wzorce skośne były widoczne w odległych obszarach glejakowatości mózgu zgodnych z oligoklonalnym pochodzeniem. oligoklonalnym. Klonalność pozostała nieokreślona w jednym glejaku wielopostaciowym i w anaplastycznym oligoastrocytoma z powodu skośnej lyonizacji w normalnej kontroli. W grupie S 19 z 21 przypadków miało charakter informacyjny. Piętnaście z 19 było monoklonalnych (cztery gwiaździaki o niskim stopniu złośliwości, jeden gwiaździak anaplastyczny, jeden gemistocytoma gemistocytoma, dwa oligodendroglioma, jeden oligoastrocytoma, sześć glejaków). Cztery z 19 przypadków były nieokreślone. Wnioskujemy, że (1) glejaki o niskim stopniu złośliwości i złośliwe glejaki są zwykle guzami monoklonalnymi, a intensywnie naciekające guzy muszą wynikać z migracji komórek nowotworowych. wynikać z migracji komórek nowotworowych (2) Glejakowatość mózgu może rozpoczynać się jako proces oligoklonalny lub oligoklonalny lub wynikać z glejaków kolizyjnych (3) Glejaki dwufazowe prawdopodobnie powstają z pojedynczej komórki prekursorowej. (4) LOH w locus HUMARA jest prawdopodobnie związane z częściową lub całkowitą delecją chromosomu X, która występuje w złośliwych glejakach podczas ewolucji klonalnej. --- 15-letni chłopiec został przyjęty do szpitala z rozpoznaniem polipowatości jelita grubego. podczas 2-letniej obserwacji przeszedł operację prawej okolicy ciemieniowo-potylicznej gwiaździaka anaplastycznego, chłoniaka nieziarniczego (NHL) okrężnicy po lewej stronie i glejaka glejaka mózgu, które zostały potwierdzone w badaniu histologicznym. Chociaż przypadki Turcota (polipowatość okrężnicy i pierwotny guz mózgu występujące u tego samego pacjenta) były wcześniej opisywane. mózgu u tego samego pacjenta) zostały wcześniej opisane, powiązanie z nowotworem hematologicznym jest rzadkie. Niniejszym opisujemy taki przypadek z TS. --- Zespół Turcota (TS) jest rzadkim zaburzeniem dziedzicznym charakteryzującym się klinicznie występowaniem pierwotnych guzów okrężnicy i ośrodkowego układu nerwowego (OUN). Tutaj przedstawiamy przypadek 11-letniego chłopca z synchronicznym glioblastoma multiforme (GBM) i gruczolakorakiem okrężnicy. gruczolakoraka jelita grubego. Molekularne badanie genetyczne ujawniło niestabilność mikrosatelitarną w genie naprawy niedopasowania DNA (MMR). Pacjent ostatecznie przeżył 13 miesięcy miesięcy od wystąpienia objawów klinicznych. Na podstawie tego studium przypadku, synchroniczna synchroniczne występowanie glejaka wielopostaciowego i gruczolakoraka okrężnicy może sugerować krótszy czas przeżycia pacjentów z zespołem Turcota. Przegląd literatury uzupełnia ten artykuł. --- U 13-letniego dziecka stwierdzono jednocześnie trzy nowotwory złośliwe: glejaka wielopostaciowego (glioblastoma glejaka wielopostaciowego, chłoniaka Burkitta i gruczolakoraka okrężnicy. Była leczona z powodu bez powodzenia i zmarła 8 miesięcy po zgłoszeniu. Analiza genetyczna analiza genetyczna ujawniła homozygotyczną mutację w genie PMS2, zgodną z konstytucyjnym niedoborem naprawy niedopasowania. Jej rodzeństwo i rodzice zostali i rodziców: troje z czworga rodzeństwa i oboje rodzice byli heterozygotyczni dla tej mutacji. mutacji; czwarte rodzeństwo nie miało mutacji. --- Zespół Turcota jest połączeniem polipowatości jelita grubego z pierwotnymi guzami neuroepitelialnymi neuroepitelialnymi guzami ośrodkowego układu nerwowego, takimi jak glejak i rdzeniak medulloblastoma. Łącznie z domniemanymi pacjentami, w ponad 150 rodzinnych lub sporadycznych przypadkach zespołu przypadków tego zespołu zostało opisanych w literaturze. Od czasu wczesnych doniesień, istnieją znaczne kontrowersje dotyczące sposobu przenoszenia genetycznego i odróżnienia od innych zespołów, takich jak rodzinna polipowatość gruczolakowata (FAP). polipowatość gruczolakowata (FAP). Najnowsze dowody molekularne sugerują, że zespół Turcota może być podzielić na następujące dwie jednostki w oparciu o odrębne podłoże genetyczne. genetyczne. (1) Prawdziwy zespół Turcota (autosomalny recesywny): Polipy jelitowe są mniej liczne (< 100), mają duże rozmiary i mogą przekształcić się w nowotwór złośliwy. nowotwór. Guz mózgu jest głównie diagnozowany jako glejak lub gwiaździak i mogą być zaangażowane geny naprawy niedopasowania. (2) Typ związany z FAP (autosomalny dominujący): Predysponujący do rdzeniaka zarodkowego.
|
Czy zespół Turcota jest związany z glejakiem?
|
Tak, zespół Turcota jest związany z glejakiem. Zespół Turcota jest autosomalnym recesywnym zaburzeniem klinicznie charakteryzującym się występowaniem pierwotnych guzów glejowych ośrodkowego układu nerwowego, w tym glejaka i gruczolakowatych polipów okrężnicy w pierwszej lub drugiej dekadzie życia, ze spektrum cech klinicznych, takich jak plamy "café-au-lait", piegi pachowe i plamy hiperpigmentacyjne.
|
1,656
|
Inaktywacja chromosomu X (XCI) wyewoluowała u ssaków, aby poradzić sobie z nierównowagą dawki chromosomu X między samicą XX a samcem XY. U ssaków eutherycznych, losowe XCI somy wymaga głównego locus regulacyjnego znanego jako "centrum inaktywacji X" (XIC/Xic), w którym znajduje się niekodujący tłumik XIST/Xist RNA i jego regulacyjny antysensowny gen Tsix. Dla kontrastu, XCI u torbaczy jest odciśnięty na ojcowskim chromosomie X. Aby ustalić, czy torbacze i euthery dzielą mechanizm napędzany przez XIC, szukamy sekwencji w genomie południowoamerykańskiego oposa, Monodelphis domestica. Klonowanie pozycyjne i analiza bioinformatyczna ujawniły kilka interesujących odkryć. Po pierwsze, geny kodujące białka, które otaczają eutherian XIC są dobrze zachowane u M. domestica, a także u kurczaka, żaby i rozdymki. Jednak u M. domestica nie udało nam się zidentyfikować żadnych rozpoznawalnych odpowiedników XIST lub TSIX. odpowiedników. Co więcej, mapowanie cytogenetyczne pokazuje zaskakującą przerwę w syntenii z euterydowymi ssakami i innymi kręgowcami. Dlatego też podczas ewolucji chromosomu X torbacza, jedna lub więcej rearanżacji rozbiło inaczej ewolucyjnie zachowany blok genów kręgowców. Niepowodzenie w znalezieniu XIST/TSIX u M. domestica może sugerować, że przodek XIC jest zbyt rozbieżny, aby pozwolić na wykrycie za pomocą obecnych metod. Alternatywnie, XIC mógł powstać stosunkowo późno w ewolucji ssaków, prawdopodobnie u euterydów wraz z pojawieniem się losowego XCI. Ten ostatni argument przemawia za tym, że XCI u torbaczy nie wymaga XIST i otwiera drogę do poszukiwania alternatywnych mechanizmów kompensacji dawki. --- Liczne pary genów sens-antysens zostały odkryte w różnych organizmach. Geny antysensowne odgrywają ważną rolę w ustalaniu wzorców ekspresji genów wdrukowanych rodzicielsko wzorców ekspresji genów u ssaków. Zazwyczaj geny sensowne kodujące białka są wzajemnie regulowane przez ich niekodujących partnerów antysensownych. Jednym z przykładów antysensownych jest para genów Xist (X-inactive specific transcript) i Tsix, która odgrywa kluczową rolę która odgrywa kluczową rolę w inaktywacji X. Xist działa jako funkcjonalna cząsteczka RNA który rekrutuje represyjne czynniki chromatynowe w kierunku jednego z żeńskich Xs w celu inaktywacji. Antysensowna transkrypcja Tsix negatywnie reguluje Xist i chroni jeden chromosom X in cis przed inaktywacją przez Xist. Chociaż dokładny mechanizm molekularny mechanizm molekularny jest nadal niejasny, wykazano, że transkrypcja Tsix reguluje strukturę chromatyny poprzez zmianę modyfikacji ogona histonowego i metylację DNA metylację DNA w promotorze Xist. Ponadto, RNA Xist i Tsix tworzą dupleksy RNA RNA in vivo i są przetwarzane na małe RNA, które mają potencjalną funkcję regulacyjną. funkcję regulacyjną. Tutaj dokonujemy przeglądu najnowszych odkryć i na podstawie obszernych danych eksperymentalnych dane eksperymentalne rozważają modele regulacji genów za pośrednictwem antysensu w Inaktywacja X. --- Proces liczenia wykrywa stosunek chromosomu X do autosomu i zapewnia, że inaktywacja chromosomu X (XCI) inicjuje się we wczesnym zarodku żeńskim (XX) i w różnicujących się żeńskich komórkach ES, ale nie w ich męskich (XY) odpowiednikach. różnicujących się żeńskich komórkach ES, ale nie w ich męskich (XY) odpowiednikach. Liczenie zależy od centrum inaktywacji X (Xic), które zawiera gen Xist kodujący jądrowy RNA, który pokrywa nieaktywny chromosom X i indukuje wyciszenie genów. wyciszanie genów. Wiadomo, że 37-kb sekwencja leżąca 3' do genu Xist zapobiega inicjacji XCI w męskich różnicujących się komórkach ES. Region ten zawiera główny i podrzędny promotor genu Tsix, który działa antysensownie do Xist, oraz powtórzenie tandemu DXPas34 leżące blisko głównego promotora Tsix. Zajęliśmy się zajęliśmy się rolą tych elementów w liczeniu przy użyciu męskich komórek ES. Ukierunkowana delecja DXPas34 osłabiła rekrutację polimerazy RNA II i TFIIB w głównym promotorze Tsix, co skutkowało niskim poziomem ekspresji Tsix w komórkach ES i umiarkowaną ektopową inicjacją XCI po różnicowaniu. Delecja rozciągająca się 3' do Xist i obejmująca główny promotor Tsix skutkowała prawie całkowite upośledzenie transkrypcji Tsix i skuteczne ektopowe XCI po różnicowaniu męskich komórek ES. Wewnętrzne delecje w obrębie genu Tsix nie nie wpływały znacząco na poziom transkrypcji antysensownej w obrębie Xist i miały jedynie niewielki wpływ na różnicowanie. Nasze wyniki identyfikują funkcję dla DXPas34 w mysim XCI i wykazują krytyczną rolę transkrypcji Tsix w w zapobieganiu XCI w różnicujących się męskich komórkach ES i w normalnym funkcjonowaniu szlaku szlaku liczenia. --- Jeden z dwóch chromosomów X w żeńskich komórkach ssaków podlega inaktywacji (XCI) inicjowanej przez gen Xist. W tym badaniu zbadaliśmy u gryzoni (norników i szczurów) zachowanie regionu mikrosatelitarnego DXPas34, genu Tsix (antysensowny odpowiednik Xist) i wzmacniacza Xite, które zostały wykazano, że flankują Xist i regulują XCI u myszy. Odkryliśmy, że mysie regiony głównego promotora genu Tsix i minisatelitarnego powtórzenia DXPas34 są konserwowane wśród gryzoni. Wykazaliśmy również, że u norników i szczurów region homologiczny do głównego promotora mysiego Tsix, inicjuje transkrypcję antysensowną do Xist i kończy się wokół miejsca startu genu Xist, co obserwuje się w przypadku mysiego Tsix. A Zachowanie wzoru ekspresji Tsix u norników, szczurów i myszy sugeruje kluczową rolę transkrypcji antysensownej w regulacji Xist i XIC u gryzoni. gryzoni. Co najbardziej zaskakujące, odkryliśmy, że nornikom brakuje regionów homologicznych do elementu regulatorowego do elementu regulatorowego Xite, który zamiast tego jest zastąpiony genem Slc7a3 który jest niezwiązany z centrum inaktywacji X u innych euterydów badanych. Ponadto nie zidentyfikowaliśmy żadnej transkrypcji, która mogłaby mieć takie same funkcje jak mysi Xite u norników. Ogólnie rzecz biorąc, nasze dane pokazują, że nie wszystkie elementy funkcjonalne otaczające Xist u myszy są dobrze zachowane nawet u gryzoni. gryzoni, sugerując tym samym, że regulacja XCI może być przynajmniej częściowo specyficzna dla danego taksonu.
|
Jaka jest rola genu Tsix podczas inaktywacji chromosomu X?
|
Jeden z dwóch chromosomów X w żeńskich komórkach ssaków podlega inaktywacji (XCI) inicjowanej przez gen Xist. Xist działa jako funkcjonalna cząsteczka RNA, która rekrutuje represyjne czynniki chromatynowe w kierunku jednego z żeńskich X w celu inaktywacji. Gen Tsix, antysens Xist, poprzez transkrypcję negatywnie reguluje Xist i chroni jeden chromosom X in cis przed inaktywacją przez Xist. Chociaż dokładny mechanizm molekularny jest nadal niejasny, wykazano, że transkrypcja Tsix reguluje strukturę chromatyny poprzez zmianę modyfikacji ogona histonowego i metylację DNA w promotorze Xist. Ponadto RNA Xist i Tsix tworzą dupleksy in vivo i są przetwarzane na małe RNA, które mają potencjalną funkcję regulacyjną.
|
1,657
|
Długotrwała aktywność fizyczna o wysokiej intensywności wiąże się ze zmianami morfologicznymi, określanymi jako "serce sportowca". zmianami morfologicznymi, określanymi jako "serce sportowca". Różnicowanie fizjologicznych fizjologicznych zmian adaptacyjnych serca w odpowiedzi na wysiłek fizyczny na wysokim poziomie od zmian patologicznych od zmian patologicznych związanych z dziedziczną kardiomiopatią. Obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego układu sercowo-naczyniowego (CMR) pozwala na określenie nieprawidłowych procesów procesów zachodzących na poziomie tkankowym, w tym, co ważne, zwłóknienia mięśnia sercowego. mięśnia sercowego. Jest to zatem kluczowe w dokładnym dokonaniu tego rozróżnienia. W W tym przeglądzie dokonamy przeglądu roli obrazowania CMR zwłóknienia i szczegółowo CMR charakterystykę zwłóknienia mięśnia sercowego w różnych kardiomiopatiach, a także implikacje zwłóknienia. Dodatkowo przedstawimy postępy w obrazowaniu zwłóknienia, w szczególności mapowanie T1. Na koniec zajmiemy się rolą CMR w badaniach przesiewowych badaniach przesiewowych. --- Nagła śmierć sercowa (SCD) sportowca jest zawsze dramatycznym wydarzeniem i można się zastanawiać, czy można było jej zapobiec można się zastanawiać, czy można było temu zapobiec, wykonując przed zawodami sercowo-naczyniowych. Od lat toczy się debata "za" i "przeciw" na temat przedstartowych badań przesiewowych sportowców: metoda, kto jest odpowiedzialny, opłacalność, obowiązkowe lub dobrowolne badania przesiewowe. W tym artykule pro, który zgadza się z tezą, że "nagłej śmierci sercowej można zapobiec poprzez rutynowe rutynowe badania przesiewowe układu sercowo-naczyniowego", unikalne włoskie doświadczenie jest najlepszym argumentem na rzecz badań przesiewowych. To badanie wyraźnie wykazało zmniejszenie liczby SCD u sportowców, którzy zostali poddani badaniom przesiewowym zgodnie z włoskim prawem. zgodnie z włoskim prawem. --- Wiele schorzeń kardiologicznych występujących u sportowców pozwala na uprawianie sportu jeśli są dobrze leczone. Jak zawsze, najważniejszy jest szacunek dla przyczyn nagłej śmierci sercowej u sportowców. serca u sportowców jest najważniejsze. Nagła śmierć sercowa u sportowców, choć rzadka, jest często często można zapobiec poprzez staranne badania przesiewowe przed udziałem w zawodach. Autorzy mają nadzieję że więcej sportowców przejdzie badania przesiewowe i że podstawowe badania, w tym między innymi elektrokardiografia, staną się bardziej powszechne. A Wysoki stopień nadzoru nad patologią serca u sportowców jest obowiązkiem każdego lekarza medycyny sportowej. lekarza medycyny sportowej. --- "Serce sportowca" charakteryzuje się wzrostem wielkości komór i masy mięśnia sercowego (MM). i masy mięśnia sercowego (MM) i jest obserwowany głównie u sportowców wytrzymałościowych. Obecnie Obecnie pozostaje niejasne, czy adaptacje serca u biegaczy długodystansowych różnią się od tych u triathlonistów. Dwudziestu triathlonistów płci męskiej (średni wiek 38,7 ± 6,2 lat) i 20 maratończyków płci męskiej (średni wiek 44,1 ± 7,9 lat) poddano rezonansowi magnetycznemu serca w celu obliczenia rezonans magnetyczny serca w celu obliczenia objętości końcoworozkurczowej lewej i prawej komory objętości końcoworozkurczowej (EDV), objętości końcowoskurczowej (ESV), objętości wyrzutowej (SV), frakcji wyrzutowej (EF) i MM. Obrazowanie późnego wzmocnienia (LE) zastosowano w celu wykluczenia zmian strukturalnych zmian strukturalnych lub bliznowacenia mięśnia sercowego. EDV, ESV, SV i EF dla lewej i prawej komory oraz MM. i prawej komory, a także MM, nie różniły się między biegaczami długodystansowymi i triathlonistami, chociaż tygodniowa objętość treningowa była znacząco wyższa u triathlonistów (17,05 vs 9,95 h/tydzień, P < 0,0001). Istniała znacząca korelację między tygodniową objętością treningową a prawą i lewą EDV, prawą i lewą prawą i lewą EDV, prawą i lewą ESV, a także MM w badanej grupie. LE mięśnia sercowego był nieobecny u wszystkich sportowców. sportowców. Wysoko wytrenowani męscy biegacze długodystansowi i triathloniści mają porównywalne parametry serca. porównywalne parametry sercowe. Jednak zakres treningu fizycznego wydaje się być wydaje się być związany ze stopniem adaptacji serca u sportowców wytrzymałościowych. Brak Brak LE wspiera ideę, że serce sportowca jest niepatologiczną adaptacją układu sercowo-naczyniowego. adaptacją układu sercowo-naczyniowego. --- CEL: Nagła śmierć sercowa [SCD] u sportowców wyczynowych jest spowodowana przez zróżnicowany zestaw chorób sercowo-naczyniowych, takich jak kardiomiopatia przerostowa i rozstrzeniowa kardiomiopatia przerostowa i rozstrzeniowa [HCM/DCM], zapalenie mięśnia sercowego, anomalie wieńcowe, a nawet choroba wieńcowa. tętnic wieńcowych. W celu zidentyfikowania potencjalnych czynników ryzyka odpowiedzialnych za SCD, elitarnych sportowców poddano obrazowaniu metodą rezonansu magnetycznego serca [CMR]. MATERIAŁY I METODY: 73 sportowców płci męskiej [M] i 22 kobiety [F] (średni wiek 35,2 ± 11,4 lat) poddano obrazowaniu CMR. Do oceny sekwencji SSFP wykorzystano do oceny nieprawidłowości ruchu ściany i przerostu mięśnia sercowego. przerostu mięśnia sercowego, a także do analizy ilościowej (lewa i prawa komora [LV, RV lewej i prawej komory [LV, RV] objętość końcoworozkurczowa i końcowoskurczowa [EDV, ESV], objętość wyrzutowa [SV], frakcja wyrzutowa [SV]. SV], frakcja wyrzutowa [EF] i masa mięśnia sercowego [MM]). Ponadto oceniono wielkość lewego i prawego przedsionka oceniano za pomocą planimetrii, a obrazowanie z opóźnionym wzmocnieniem wykonano 10 minut po podaniu środka kontrastowego. Tętnice wieńcowe zobrazowano za pomocą angiografii MR Flash-3 D z wolnym oddechem. WYNIKI: Analizy ilościowe wykazały ekscentryczny przerost lewej komory (wskaźnik remodelingu lewej komory (wskaźnik przebudowy [MM/LV-EDV]: M 0,75, F 0,665), powiększenie objętości RV (RV-EDV: M 122,6 ± 19,0 ml/m², F 99,9 ± 7,2 ml/m²) i zwiększenie SV (LV-SV: M 64,7 ± 10,0 ml/m², F 56,5 ± 5,7 ml/m²; RV-SV; M 66,7 ± 10,4 ml/m², F 54,2 ± 7,1 ml/m²). Nieprawidłowe wyniki wykryto u 6 sportowców (6,3%) w tym jeden łagodny wariant anomalii wieńcowej i nieprawidłowe późne wzmocnienie gadolinowe w 2 przypadkach. gadolinium w 2 przypadkach. Żaden ze sportowców nie wykazał nieprawidłowości ruchu ściany ani oznak niedokrwienia mięśnia sercowego. WNIOSEK: Obrazowanie CMR u sportowców wytrzymałościowych ujawniło nieprawidłowe wyniki u ponad 5% sportowców. u ponad 5% sportowców. Jednak znaczenie prognostyczne pozostaje niejasne. Dlatego MRI serca nie może być zalecane jako rutynowe badanie w opiece nad sportowcami. sportowców. --- Nagła śmierć sercowa u młodych sportowców jest rzadka, ale tragiczna w skutkach. Społeczność kardiologiczna kardiologiczna stoi przed wyzwaniem zapewnienia rozsądnej strategii dla zapobiegania SCD, jednocześnie potwierdzając, że korzyści płynące z regularnych ćwiczeń znacznie przewyższają potencjalne ryzyko. Obecnie istnieje szeroki zakres zaleceń dotyczących badań przesiewowych w zależności od kraju, dyscypliny sportowej i poziomu poziomu rywalizacji. Podczas gdy wiele ostatnich debat koncentrowało się na skuteczności badań przesiewowych za pomocą elektrokardiografii, wiele organizacji sportowych nakazuje również również włączenie testów wysiłkowych i echokardiografii do protokołów badań przesiewowych. Obrazowanie rezonansem magnetycznym serca, ocena wapnia w naczyniach wieńcowych i angiografia wieńcowa angiografia wieńcowa były również promowane jako potencjalnie wartościowe narzędzia przesiewowe dla sportowców wyczynowych. Niniejszy przegląd przeanalizuje kontrowersyjny temat wykorzystania obrazowania serca w badaniach przesiewowych przed startem sportowców. sportowców. W szczególności, ograniczenia badań przesiewowych w kierunku stosunkowo rzadkich przy użyciu narzędzi obrazowania o niepewnej lub niedoskonałej dokładności. lub niedoskonałej dokładności. Obecne dowody sugerują, że dokładność wszystkich metod obrazowania serca jest niewystarczająca, aby uzasadnić ich zastosowanie jako podstawowych metod badań przesiewowych u sportowców. u sportowców. Nietypowe wyniki, takie jak wyraźne rozszerzenie serca, zmniejszona deformacja deformacja lub małe plamy opóźnionego wzmocnienia gadolinowego mogą być powszechnie u dobrze wytrenowanych sportowców, ale obecnie znaczenie prognostyczne takich wyników jest znaczenie prognostyczne takich wyników jest nieznane. Wynikająca z tego niepewność dla klinicysty i sportowca może powodować stres psychologiczny, dalsze testów i niepotrzebnych wykluczeń z zawodów. Jednak te obawy nie mogą być mylone z niezwykle przydatnymi zastosowaniami obrazowania serca do oceny sportowców z objawami, nieprawidłowym elektrokardiogramem lub pozytywnym wywiadem rodzinnym. dodatni wywiad rodzinny. Ponieważ nowoczesne obrazowanie jeszcze bardziej zwiększa nasze zrozumienie spektrum chorób serca sportowców, jego rola może rozszerzyć się z oceny sportowców z podejrzeniem choroby do bycia częścią kompleksowych badań przesiewowych przed badań przesiewowych u pozornie zdrowych sportowców. --- Nagłe zatrzymanie krążenia jest najczęściej pierwszą kliniczną manifestacją choroby układu sercowo-naczyniowego i zwykle występuje u wcześniej bezobjawowych sportowców. sportowców. Stosunek korzyści do ryzyka związany z wysiłkiem fizycznym różni się między młodymi wyczynowymi sportowcami a osobami w średnim i starszym wieku uprawiającymi sport w czasie wolnym. aktywność sportową w czasie wolnym. Uprawianie sportów wyczynowych wiąże się ze wzrostem ryzyka nagłej śmierci sercowo-naczyniowej (SCD) u podatnych nastolatków i młodych dorosłych z podstawowymi zaburzeniami sercowo-naczyniowymi. U osób w średnim/starszym wieku, aktywność fizyczna może być postrzegana jako "miecz obosieczny": intensywny wysiłek zwiększa częstość występowania ostrych incydentów wieńcowych u osób, które nie ćwiczyły regularnie, podczas gdy zwykła aktywność fizyczna regularnie, podczas gdy zwyczajowa aktywność fizyczna zmniejsza ogólne ryzyko zawału mięśnia sercowego i SCD. Chociaż ocena układu sercowo-naczyniowego przed uczestnictwem sercowo-naczyniowego oferuje potencjał do identyfikacji sportowców z zagrażającymi życiu zagrażającymi życiu nieprawidłowościami sercowo-naczyniowymi przed wystąpieniem objawów i może zmniejszyć ich ryzyko SCD, wśród kardiologów toczy się istotna debata na temat skuteczności, wpływu fałszywie fałszywie dodatnich wyników i opłacalności rutynowych badań przesiewowych. Niniejszy przedstawia ocenę dostępnych danych i krytykę programów badań przesiewowych mających na celu zapobieganie programów badań przesiewowych mających na celu zapobieganie SCD u młodych sportowców wyczynowych lub osób starszych uprawiających sport w czasie wolnym. --- Propozycja badań przesiewowych układu sercowo-naczyniowego dla młodych sportowców wyczynowych sportowców ma potencjał, aby ratować młode życie. Niniejsze badanie miało na celu identyfikację osób zagrożonych potencjalnie śmiertelnymi chorobami układu krążenia u sportowców przed zawodami. Pomiędzy czerwcem 2005 a lipcem 2005, 351 (170 mężczyzn i 181 kobiet) elitarnych chińskich sportowców z 21 dyscyplin sportowych. Wykonano 12-odprowadzeniowy elektrokardiogram i echokardiografia zostały wykorzystane do oceny chorób sercowo-naczyniowych. chorób układu krążenia. Zdecydowana większość nie miała ostatecznych dowodów na choroby sercowo-naczyniowe. chorób układu krążenia. Nieprawidłowy zapis EKG zidentyfikowano jednak u 16 sportowców (4,5%), w tym u 4 z wyraźnymi nieprawidłowościami i 12 z łagodnymi nieprawidłowościami. Tylko 13 sportowców (3,7%) miało echokardiograficzne dowody stosunkowo łagodnej niedomykalności zastawki niedomykalności zastawki, która nie była wcześniej podejrzewana. U trzech sportowców ze stosunkowo łagodnym przerostem przegrody międzykomorowej (13-14 mm), nie było możliwe rozróżnić z absolutną pewnością, czy pogrubienie ściany było przejawem przejawem kardiomiopatii przerostowej, czy też wtórnym do sportowego sportowych ("serce sportowca"). Ten protokół przesiewowy nie zidentyfikował sportowców z określonymi dowodami kardiomiopatii przerostowej, zespołu Marfana lub innych chorób układu sercowo-naczyniowego, które niosą ze sobą znaczące potencjalne ryzyko ryzyko nagłej śmierci lub progresji choroby podczas aktywności sportowej. Jest to w dużej mierze ze względu na stosunkowo niską częstość występowania stanów powodujących nagłą śmierć sercową u młodych sportowców sercowych u młodych sportowców i wysokim odsetkiem wyników fałszywie dodatnich/ujemnych w testach stosowanych w ramach procesu badań przesiewowych (ze względu na duże nakładanie się zmian w układzie sercowo-naczyniowym sercowo-naczyniowymi wynikającymi z patologii i tymi wynikającymi z intensywnego treningu). --- Nagła śmierć sercowa u sportowców jest zwykle spowodowana niepodejrzewaną chorobą serca. choroby serca, a badania przesiewowe przed zawodami mogą zmniejszyć częstość występowania tego tragicznego zdarzenia. tragicznych zdarzeń. Chociaż opłacalność programów badań przesiewowych jest niejasna, międzynarodowe stowarzyszenia sportowe wdrażają obecnie obowiązkowe badania przesiewowe elitarnych sportowców. Podczas pierwszego roku badań przesiewowych w najlepszej duńskiej lidze piłki nożnej duńskiej lidze piłki nożnej, wszyscy sportowcy kwalifikowali się do dalszego udziału w grze. w grze, co sugeruje, że obawy o fałszywie dodatnie wyniki badań przesiewowych mogą być przesadzone. przesadzone. --- CELE: Kardiomiopatia przerostowa (HCM) jest główną przyczyną nagłej śmierci u młodych sportowców. nagłej śmierci u młodych sportowców, a znaczne zainteresowanie strategiami terminowej identyfikacji. Oceniliśmy skuteczność diagnostyczną włoskiego programu badań przesiewowych z 12-odprowadzeniowym EKG (oprócz wywiadu i badania fizykalnego) w celu identyfikacji HCM. badanie fizykalne) w celu identyfikacji HCM. METODY I WYNIKI: Cztery tysiące czterystu pięćdziesięciu członków włoskich drużyn narodowych włoskich drużyn narodowych, początkowo uznanych za kwalifikujących się do zawodów w wyniku systematycznych badań przesiewowych w całych Włoszech, a następnie przeszło badanie kliniczne i echokardiograficzne w Instytucie Medycyny Sportowej i Nauki and Science (Rzym) w celu oceny obecności wcześniej niewykrytej HCM. Żaden z 4450 sportowców nie wykazało klinicznych dowodów HCM. Inne nieprawidłowości serca wykryto tylko u 12 sportowców, w tym zapalenie mięśnia sercowego (n=4), wypadanie płatka zastawki mitralnej (n=3). zastawki mitralnej (n=3), zespół Marfana (n=2), niedomykalność aorty z zastawką dwudzielną (n=2) i zastawkę dwudzielną (n=3). (n=2) i arytmogenną kardiomiopatię prawej komory (n=1). Ponadto Ponadto echokardiografia zidentyfikowała czterech sportowców z graniczną grubością ściany lewej komory (tj. lewej komory (tj. 13 mm) w "szarej strefie" nakładania się HCM i kardiomiopatii sportowców. HCM i sercem sportowca. U dwóch z tych sportowców późniejsza analiza genetyczna lub zmiany kliniczne w ciągu średnio 8-letniej obserwacji doprowadziły odpowiednio do ostateczną lub możliwą diagnozę HCM. WNIOSKI: Włoski narodowy program badań przesiewowych przed zawodami, obejmujący 12-odprowadzeniowe EKG wydaje się być skuteczny w identyfikacji młodych sportowców z HCM, prowadząc do ich terminowej dyskwalifikacji z wyczynowego uprawiania sportu. Dane te sugerują również, że rutynowe badanie echokardiograficzne nie jest obowiązkowym elementem szeroko zakrojonych programów badań przesiewowych mających na celu identyfikację młodych sportowców z HCM. --- Aby ocenić masę i czynność mięśnia sercowego lewej komory, a także pole przekroju tętnicy wieńcowej tętnicy wieńcowej u sportowców wytrzymałościowych, grupy sportowców składającej się z 12 wysoko wytrenowanych wioślarzy i grupa kontrolna 12 zdrowych osób prowadzących siedzący tryb życia poddano badaniu MR. Sekwencja gradient-echo cine z zatrzymaniem oddechu z bramkowaniem EKG do obliczenia masy mięśnia sercowego, objętości końcoworozkurczowej i końcowoskurczowej, objętość wyrzutową i rzut serca, wszystkie związane z powierzchnią ciała, a także frakcję wyrzutową. frakcji wyrzutowej. Do oceny echa wieńcowego wykorzystano sekwencję echa 3D nasyconą tłuszczem, wyzwalaną przez EKG i respirator. do oceny tętnic wieńcowych: lewej tętnicy głównej (LM), lewej tętnicy przednia zstępująca (LAD), lewa tętnica okalająca (LCx) i prawa tętnica wieńcowa (RCA). Pole przekroju poprzecznego zostało obliczone i podzielone przez powierzchnię ciała. Masa mięśnia sercowego była istotnie większa w grupie sportowców niż w grupie kontrolnej (p = 0,0078). grupa (p = 0,0078), to samo dotyczy objętości końcoworozkurczowej (p = 0,0078), objętości wyrzutowej (p = 0,0055), LM (p = 0,0066) i LAD (p = 0,0129). Nie stwierdzono istotnej istotnej różnicy dla wszystkich pozostałych parametrów. Stwierdzono istotną korelację z masą mięśnia sercowego stwierdzono dla LM (p < 0,001) i LAD (p = 0,0340), nie dla LCx i RCA. LCx i RCA. Rezonans magnetyczny jest użytecznym narzędziem w ocenie przerostu mięśnia sercowego. przerostu mięśnia sercowego i funkcji serca sportowca. Rezonans magnetyczny rezonansu magnetycznego jest cenną nieinwazyjną metodą wizualizacji skorelowanego wzrost przekroju poprzecznego lewej tętnicy wieńcowej. --- TŁO: Rozpoznanie subtelnej strukturalnej choroby serca u wyczynowych sportowców sportowców z komorowymi zaburzeniami rytmu (VA) i pozornie normalnym sercem jest jest wyzwaniem. Trójwymiarowe mapowanie elektroanatomiczne (EAM) zostało aby niezawodnie identyfikować obszary o niskim napięciu, które odpowiadają różnym podłożom kardiomiopatii. podłoży kardiomiopatii. CEL: Celem tego badania było sprawdzenie, czy EAM może pomóc w diagnostyce ukrytych kardiomiopatii. diagnostyce ukrytych kardiomiopatii u sportowców z VA i pozornie normalnym sercem. pozornie normalnym sercem. METODY: Przebadaliśmy 13 kolejnych sportowców wyczynowych (12 mężczyzn, wiek 30 ± 13 lat), którzy mieli udokumentowane VA w ciągu ostatnich 6 miesięcy na 12-odprowadzeniowym elektrokardiogramie (EKG). elektrokardiogramie (EKG), 24-godzinnym Holterze EKG lub testach wysiłkowych EKG i którzy oceniono jako mające strukturalnie prawidłowe serce po dokładnej nieinwazyjnej ocenie nieinwazyjnego, w tym uśrednionego sygnału EKG, echokardiogramu przezklatkowego i rezonansu magnetycznego serca. rezonans magnetyczny serca. W zależności od przypuszczalnego miejsca pochodzenia VA zgodnie z kryteriami 12-odprowadzeniowego EKG, pacjenci byli poddawani EAM prawej lub lewej komory EAM i biopsję endomiokardialną pod kontrolą EAM. WYNIKI: Występujące zaburzenia rytmu serca obejmowały utrwalony częstoskurcz komorowy (n = 3), wielokrotne epizody nieutrwalonego częstoskurczu komorowego (n = 7) oraz częste komorowe pobudzenia ektopowe (> 1000 w ciągu 24 godzin; n = 3). Trzech pacjentów miało omdlenia w wywiadzie. Dwunastu (92%) pacjentów miało co najmniej jeden obszar niskiego napięcia w EAM, który odpowiadał biopsji endomiokardialnej pod kontrolą EAM biopsji endomiokardialnej z rozpoznaniem histologicznym aktywnego zapalenia mięśnia sercowego u siedmiu pacjentów i arytmogennej kardiomiopatii prawej komory u pięciu pacjentów. U jednego pacjenta histologiczne dowody martwicy pasma skurczu pozwoliły na zdemaskowanie nadużywania kofeiny i efedryny. nadużywania kofeiny i efedryny. WNIOSKI: Elektroanatomiczne mapowanie podłoża może pomóc zdiagnozować ukryte choroby mięśnia sercowego u sportowców wyczynowych. ukrytych chorób mięśnia sercowego u sportowców wyczynowych, u których w ostatnim czasie wystąpiły VA i pozornie prawidłowym sercem. Dalsze badania są uzasadnione, aby ocenić prognostycznych implikacji takich subtelnych nieprawidłowości mięśnia sercowego. --- CEL: Ocena częstości występowania strukturalnych zmian w sercu przy użyciu echokardiografii u pozornie zdrowych chłopców skierowanych do badań przesiewowych (PPS). PRZEDMIOT I METODY: 3100 mężczyzn grających w piłkę nożną zostało ocenionych za pomocą echokardiografii jako uzupełnienie standardowego PPS. WYNIKI: U 56 badanych (1,8%) wykryto strukturalne uszkodzenie serca z potencjalnymi przyszłymi powikłaniami. z potencjalnymi przyszłymi powikłaniami. W szczególności, kardiomiopatię przerostową (HCM) stwierdzono u dwóch chłopców; dwupłatkową zastawkę aortalną (BAV) u 24; wypadanie płatka zastawki mitralnej mitralnej u 10 i ubytki przegrody międzyprzedsionkowej (ASD) u 20. Spoczynkowe badanie fizykalne (PE) nie zidentyfikowało żadnych nieprawidłowości u większości badanych. badanych. Wszyscy chłopcy mieli nieskomplikowane badanie echokardiograficzne, z wyjątkiem dwóch chłopców z chłopców z HCM, jednego z BAV związanym z poszerzeniem aorty i jednego z dużym ASD. dużym ASD. WNIOSKI: Bezobjawowi młodzi sportowcy mogą mieć strukturalną zmianę serca z potencjalnymi obecnymi lub przyszłymi konsekwencjami hemodynamicznymi i arytmicznymi. konsekwencje hemodynamiczne i arytmiczne. Większość łagodnych zmian w sercu jest trudna do zdiagnozowania lub zdiagnozować lub podejrzewać na podstawie wywiadu, PE i EKG. Przezklatkowe badanie echokardiograficzne znacząco poprawia możliwości diagnostyczne w wykrywaniu zarówno łagodnych, jak i poważnych schorzeń serca w populacji sportowców. w populacji sportowców. --- Zaawansowane obrazowanie serca z wykorzystaniem rezonansu magnetycznego serca (MRI) i wielorzędowa tomografia komputerowa (CT), są coraz częściej wykorzystywane w badaniach przesiewowych sportowców z podejrzeniem nieprawidłowości podczas badań przesiewowych. Obie metody obrazowania dają bardzo dokładne i powtarzalne informacje strukturalne i funkcjonalne dotyczące serca. i funkcjonalne serca. Zaletą MRI serca jest obrazowanie bez narażenia na promieniowanie lub stosowania środków kontrastowych zawierających jod, ale czasami nie jest to możliwe z powodu klaustrofobii lub innych przeciwwskazań. Chociaż MRI serca może wykluczyć anomalie tętnic wieńcowych, wielorzędowa tomografia komputerowa jest lepsza od rezonansu magnetycznego serca do wizualizacji pełnego zakresu tętnic wieńcowych i miażdżycowej choroby wieńcowej. miażdżycowej choroby wieńcowej. W przypadku pacjentów w wieku poniżej 35 lat MRI serca jest pierwszą opcją po wstępnym badaniu echokardiograficznym w celu dalszej oceny kardiomiopatii, zapalenia mięśnia sercowego i anomalii wieńcowych, które są głównymi przyczynami nagłej śmierci sercowej u młodych sportowców. nagłej śmierci sercowej u młodych sportowców. U sportowców w wieku powyżej 35 lat najczęstszą przyczyną nagłej śmierci sercowej jest choroba wieńcowa, przy czym badania przesiewowe układu sercowo-naczyniowego wymagają dalszych metod diagnostycznych i mogą obejmować wielorzędową tomografię komputerową. --- Chociaż kilka badań wykazało, że długotrwałe ćwiczenia aerobowe aerobowych powoduje zmniejszenie funkcji lewej komory (LV), niewiele z nich zbadało wpływ ostrego wysiłku o wysokiej intensywności na funkcję skurczową i rozkurczową prawej komory (RV) oraz funkcję skurczową i rozkurczową LV. Rezonans magnetyczny serca z wykorzystano do zbadania wpływu interwałowych ćwiczeń o wysokiej intensywności na funkcję dwukomorową u 9 osób trenujących wytrzymałościowo (ET; Vo(2)max 69 +/- 7 ml/kg/min) i 9 normalnie aktywnych (NA; Vo(2)max 44 +/- 9 ml/kg/min) mężczyzn. Pacjenci przeszli wyjściowe oceny rezonansu magnetycznego serca (pre), a następnie wykonali średnio 14 1-minutowych interwałów na poziomie 97 +/- 11% (NA) i 99 +/- 6% (ET) szczytowej mocy wyjściowej, oddzielonych 2 minutami regeneracji przy 21 +/- 6% (NA) i 21 +/- 9% (ET) szczytowej mocy wyjściowej. Po ćwiczeniach wykonano 2 oceny rezonansu magnetycznego serca rezonansu magnetycznego serca (po 1 po 6,2 +/- 2,6 minutach i po 2 po 38,4 +/- 3,8 minutach). minut). Frakcje wyrzutowe RV i LV, skręcenie, rotacja podstawna i wierzchołkowa rotacji, szybkość odkręcania, odkształcenie obwodowe i czasy zostały czasu. Nie stwierdzono istotnych zmian frakcji wyrzutowych RV i LV, szybkości skręcania, skręcania, szybkości odkręcania lub odkształcenia po wysiłku wystąpiły w grupie NA. W grupie ET frakcja wyrzutowa RV (przed 56 +/- 4%, po 1 54 +/- 4%, po 2 54 +/- 3%) i frakcja wyrzutowa LV (przed 62 +/- 4%, po 1 59 +/- 4%, po 2 58 +/- 4%) były zmniejszone po 1 i po 2, podczas gdy szybkość nieskręcania, rotacja wierzchołkowa i odkształcenie obwodowe były zmniejszone po 2. roku życia (wszystkie wartości p <0,05). Podsumowując, dwukomorowa dysfunkcja skurczowa i rozkurczowa wystąpiła po 14 minutach ćwiczeń o wysokiej intensywności u sportowców ET, czego nie zaobserwowano u osób z NA. --- Nagła śmierć u sportowców występuje z powodu istnienia ukrytych zaburzeń zaburzeń sercowo-naczyniowych, które podczas wysiłku mogą zagrażać stabilności elektrycznej stabilność elektryczną serca, wywołując częstoskurcz komorowy i/lub migotanie komór. Oprócz rzadkich stanów chorób kanałów jonowych w otoczeniu strukturalnie prawidłowego serca, w których zaburzenie można łatwo zdiagnozować na podstawie EKG w teście podstawowym lub obciążeniowym, nieprawidłowości serca, które mogą powodować nagłą śmierć mogą dotyczyć aorty (zespół Marfana), tętnic wieńcowych (wrodzone anomalie tętnic wieńcowych) tętnic wieńcowych (wrodzone anomalie tętnic wieńcowych, przedwczesna miażdżyca tętnic wieńcowych), mięśnia sercowego (przerost i zaburzenia (kardiomiopatia przerostowa i arytmogenna), zastawek (dwupłatkowa zastawka aortalna, wypadanie płatka zastawki mitralnej). zastawki aortalnej, wypadanie płatka zastawki mitralnej) i układu przewodzącego (zespoły preekscytacji). zespoły preekscytacji). Te strukturalne zaburzenia serca można wykryć za pomocą EKG i/lub echa. Wykorzystanie tych narzędzi podczas badań przesiewowych przed udziałem w zawodach może pomóc w zidentyfikować ukryte anomalie, które mogą odgrywać ważną rolę we wczesnej diagnozie, stratyfikacji ryzyka i zapobieganiu nagłej śmierci. --- W 1982 r. we Włoszech uruchomiono ogólnokrajowy program badań przesiewowych obejmujący 12-odprowadzeniowe badanie elektrokardiograficzne (EKG). (EKG) został uruchomiony we Włoszech. Celem tego artykułu jest zbadanie, czy ten 25-letni program badań przesiewowych należy uznać za ważną i strategię zdrowia publicznego. Analiza danych pochodzących z włoskich doświadczeń wskazuje, że badania przesiewowe EKG zapewniły odpowiednią czułość i swoistość w wykrywaniu potencjalnie śmiertelnych kardiomiopatii lub arytmii i doprowadziły do znacznego zmniejszenia śmiertelności młodych sportowców wyczynowych o około 90%. młodych sportowców wyczynowych o około 90%. Badania przesiewowe były możliwe dzięki włoskiemu systemowi opieki zdrowotnej, który jest rozwinięty pod względem opieki zdrowotnej i usług profilaktycznych. i usług profilaktycznych, a także ze względu na ograniczone koszty oceny układu sercowo-naczyniowego w ramach programu masowego. Na podstawie aktualnych dowodów naukowych naukowych wdrożenie programu masowych badań przesiewowych mających na celu zapobieganie nagłemu zgonowi sercowemu nagłej śmierci sercowej na boisku sportowym powinno być przynajmniej dokładnie rozważone przez zdrowia publicznego na całym świecie. --- Nagła śmierć sercowa młodego sportowca jest najtragiczniejszym wydarzeniem w sporcie. dewastuje rodzinę, zespół medycyny sportowej i lokalną społeczność. Taka śmierć stanowi pierwszą manifestację choroby serca u nawet 80% młodych sportowców, którzy pozostają bezobjawowi przed młodych sportowców, którzy pozostają bezobjawowi przed wystąpieniem nagłego zatrzymania krążenia; to wyjaśnia ograniczoną skuteczność metod przesiewowych opartych wyłącznie na wywiadzie i badaniu fizykalnym. badaniu fizykalnym. Długotrwałe włoskie doświadczenie wykazało, że badania przesiewowe elektrokardiogramu (EKG) definitywnie poprawiają czułość oceny przed zawodami pod kątem chorób serca i znacznie zmniejsza ryzyko zgonu na boisku sportowym. ryzyko śmierci podczas uprawiania sportu (prewencja pierwotna). Jednak niektóre choroby serca serca, takie jak choroby wieńcowe, nie wykazują nieprawidłowości w 12-odprowadzeniowym EKG. 12-odprowadzeniowym EKG. Co więcej, zatrzymanie akcji serca z powodu niepenetrującego urazu klatki piersiowej (commotio cordis) nie można zapobiec poprzez badania przesiewowe. Uzasadnia to wysiłki na rzecz w celu wdrożenia programów wczesnej zewnętrznej defibrylacji nieprzewidywalnego arytmicznego zatrzymania krążenia. arytmicznego zatrzymania krążenia. W niniejszym artykule dokonano przeglądu epidemiologii nagłego zatrzymania krążenia u sportowców pod względem częstości występowania, ryzyka związanego ze sportem, przyczyn oraz obecnie dostępnych programów profilaktycznych, takich jak badania przesiewowe przed zawodami i wczesna defibrylacja zewnętrzna przy użyciu automatycznych defibrylatorów zewnętrznych. automatycznych defibrylatorów zewnętrznych. Najlepszą strategią jest synergiczne połączenie pierwotnej zapobieganie nagłej śmierci sercowej poprzez identyfikację przed zawodami sportowców dotkniętych kardiomiopatiami ryzyka i prewencją wtórną za pomocą defibrylacji nieprzewidywalnego nagłego zatrzymania krążenia na boisku sportowym. na boisku sportowym.
|
Czy rezonans magnetyczny serca jest wskazany w badaniach przesiewowych sportowców przed startem?
|
Obecnie obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego serca nie jest wskazane w badaniach przesiewowych sportowców. Jednak potencjał tej techniki obrazowania w zakresie dostarczania nowych informacji na temat morfologii funkcji serca i składu mięśnia sercowego, w szczególności w odniesieniu do zwłóknienia mięśnia sercowego, czyni ją potencjalnie odpowiednią do zastosowania w badaniach przesiewowych przed startem sportowców
|
1,658
|
Hormony tarczycy są niezbędne do prawidłowego rozwoju i metabolizmu. Biosynteza hormonów tarczycy biosynteza hormonów tarczycy wymaga wychwytu jodków do tyreocytów i odpływu do do światła pęcherzyka, gdzie jest on organizowany na wybranych tyroksylach tyreoglobuliny. W wychwycie jodków do tyreocytów pośredniczy glikoproteina błonowa. glikoproteinę błonową, symporter sodowo-jodkowy (NIS), który aktywnie aktywnie transportuje dwa kationy sodu na każdy anion jodkowy. Transport jodków za pośrednictwem NIS jest napędzany przez elektrochemiczny gradient sodu generowany przez układ Na(+)/K(+)-ATPazę. NIS ulega ekspresji w tarczycy, gruczołach ślinowych, błonie śluzowej żołądka i laktacji. błonie śluzowej żołądka i gruczole sutkowym w okresie laktacji. TSH i jodki regulują akumulację jodków modulując aktywność NIS poprzez mechanizmy transkrypcyjne i posttranskrypcyjne. mechanizmy transkrypcyjne i potranskrypcyjne. Bialleliczne mutacje w genie NIS prowadzą do wrodzonego defektu transportu jodków, autosomalnego stanu recesywnego charakteryzujący się niedoczynnością tarczycy, wolem, niskim wychwytem jodków przez tarczycę i niskim stężeniem jodków w ślinie i osoczu. stosunek jodków w ślinie do jodków w osoczu. Pendryna jest transporterem anionów, który jest ulega ekspresji głównie w uchu wewnętrznym, tarczycy i nerkach. Bialleliczna mutacja mutacje w genie SLC26A4 prowadzą do zespołu Pendreda, autosomalnej choroby recesywnej charakteryzującego się głuchotą zmysłowo-nerwową, wolem i upośledzoną organizacją jodków. jodków. W komórkach pęcherzykowych tarczycy pendryna ulega ekspresji w błonie wierzchołkowej. błonie. Funkcjonalne dane in vitro i upośledzona organifikacja jodków obserwowane u pacjentów z zespołem Pendreda potwierdzają rolę pendryny jako wierzchołkowego transportera jodków. --- Przez ponad 100 lat po pierwszym opisie tego zaburzenia, patologia molekularna patologia leżąca u podstaw głuchoty i patologii tarczycy w zespole Pendreda (PS) pozostawała nieznana. W 1997 r. poczyniono wczesne postępy w kierunku zrozumienia molekularnych molekularnej podstawy tego zaburzenia, kiedy zidentyfikowaliśmy gen PS i stwierdziliśmy, że należy do rodziny transporterów anionów SLC26. Uświadomienie sobie, że transporter anionów było odpowiedzialne za te cechy kliniczne, wkrótce uwydatniło potencjalną rolę pendryny w biosyntezie hormonów tarczycy. Rola pendryny w głuchocie pozostawała jednak niejasna. Nasza determinacja jej ekspresji w uchu wewnętrznym wraz z rozwojem myszy z ukierunkowanym zaburzeniem zaburzeniem genu Slc26a4 ujawniło, że Slc26a4 ulega ekspresji w obszarach przedziału endolimfatycznego, o którym wiadomo, że odgrywa rolę w reabsorpcji endolimfy i że brak tego białka prowadzi do głębokiego prenatalnego endolimfatycznego hydrops i zniszczenia wielu komórek nabłonkowych otaczających skala media. Dokładne mechanizmy leżące u podstaw reabsorpcji endolimfy w uchu wewnętrznym nie są jeszcze znane. nie są jeszcze znane; badania te zapewniają jednak pewne podstawy do umożliwiając w przyszłości określenie tych procesów. --- CEL: Określenie odsetka różnych typów zaburzeń tarczycy wśród noworodków wykrytych w ramach programu badań przesiewowych noworodków pod kątem TSH, z normalnie normalnie zlokalizowaną tarczycą. Pacjenci i metody Spośród 882 575 noworodków poddanych badaniom przesiewowym w naszym ośrodku w latach 1981-2002 w naszym ośrodku w latach 1981-2002, 85 niemowląt z prawidłowo zlokalizowanym gruczołem miało utrzymujące się podwyższenie wartości TSH w surowicy (częstość występowania 1/10 383). Sześciu z tych 85 pacjentów utraciło możliwość obserwacji i dlatego zostało wykluczonych z badania. badania. Podczas obserwacji pacjenci zostali sklasyfikowani jako z trwałą lub przejściową niedoczynnością tarczycy. przejściową niedoczynność tarczycy. WYNIKI: Spośród 79 pacjentów włączonych do badania, przejściowa (n = 30, 38% przypadków) i trwała (n = 49, 62% przypadków) niedoczynność tarczycy występowała zarówno u pacjentów z niedoczynnością tarczycy. przypadków) i trwałą (n = 49, 62% przypadków) wrodzoną niedoczynność tarczycy (CH). wykazano podczas obserwacji w wieku 0,7 +/- 0,6 roku i 2,6 +/- 1,8 roku (P < 0,0001). Odsetek przedwczesnych porodów był istotnie wyższy w grupie z przejściowym CH (57%) niż w grupie z stałym CH (2%) (P < 0,0001). Historia jatrogennego przeciążenia jodem została w okresie noworodkowym w 69% przypadków przejściowych. Wśród trwałych przypadków przypadków CH (n = 49), pacjenci zostali sklasyfikowani jako posiadający wole (n = 27, 55% przypadków), normalnej wielkości i przypadków), gruczoł tarczowy o prawidłowym rozmiarze i kształcie (n = 14, 29% przypadków) lub gruczoł gruczoł hipoplastyczny (n = 8, 16% przypadków). Ci ostatni pacjenci wykazywali globalną niedorozwój tarczycy (n = 3), prawostronną niedoczynność tarczycy (n = 2), niedorozwój lewego płata tarczycy (n = 2), niedorozwój lewego płata tarczycy (n = 3). (n = 2) lub asymetrię w lokalizacji dwóch płatów (n = 1). Pacjenci z tarczycą o prawidłowej wielkości i kształcie wykazywali znacznie mniej ciężką postać niedoczynności tarczycy niż niedoczynność tarczycy niż osoby z wolem lub niedoczynnością tarczycy (P < 0.0002). Wśród stałych przypadków CH, osoby z wolem (n = 27) miały defekt organizacji jodu (n = 27). defekt organifikacji jodu (n = 10), zespół Pendreda (n = 1), defekt syntezy syntezy tyreoglobuliny (n = 8) lub defekt symportera jodu sodu (n = 1), a u siedmiu pacjentów nie udało się ustalić etiologii. Wśród stałych przypadków z prawidłową wielkością i kształtem tarczycy (n = 14), konkretną etiologię stwierdzono tylko u jednego pacjenta (pseudo tylko u jednego pacjenta (rzekoma niedoczynność przytarczyc), a dwóch pacjentów miało zespół Downa. zespół Downa. Wśród osób z globalnie hipoplastycznym gruczołem, mutację genu receptora TSH mutację genu receptora TSH stwierdzono u dwóch pacjentów. WNIOSKI: Dokładny opis fenotypu może poprawić nasze zrozumienie różnych form niedoczynności tarczycy u noworodków, jak również ich częstości ich występowania i postępowania z nimi. Pomaga również zidentyfikować przypadki wrodzonej niedoczynności tarczycy o nieznanej przyczynie. wrodzonej niedoczynności tarczycy o nieznanej etiologii, które będą musiały zostać zbadane we współpracy z biologami molekularnymi. we współpracy z biologami molekularnymi. --- Pierwotna wrodzona niedoczynność tarczycy charakteryzuje się niskim poziomem krążących hormonów tarczycy. hormonów tarczycy i podwyższonym poziomem tyreotropiny po urodzeniu. Może ona być trwała lub przejściowa. Większość trwałych przypadków (80-85%) wynika ze zmian w tworzeniu tarczycy podczas embriogenezy (dysgenezja tarczycy), a ostatnio wykazano, że kilka z nich jest spowodowanych mutacjami w genach odpowiedzialnych za rozwój pęcherzyków tarczycy. za rozwój komórek pęcherzykowych tarczycy (TITF1, TITF2, PAX8 i TSHR). Rzadziej wrodzona niedoczynność tarczycy jest uwarunkowana wadami syntezy hormonów tarczycy (hormonogeneza). w syntezie hormonów tarczycy (wady hormonogenezy). Te ostatnie są zwykle związane z wolem. Niedawno poznano molekularne mechanizmy dwóch form defektów hormonogenezy (wady transportu jodu i zespół Pendreda) zostały wyjaśnione. --- CEL: Zespół Pendreda to związek między wrodzoną głuchotą neurosensoryczną głuchotą i wolem z nieprawidłowym wydzielaniem jodków po prowokacji nadchloranem nadchloranu, co wskazuje na defekt organizacji jodków. Chociaż zespół Pendreda Pendreda może powodować do 7,5% wszystkich przypadków wrodzonej głuchoty, molekularne podstawy molekularne podstawy związku między utratą słuchu a defektem organifikacji tarczycy pozostają nieznane. tarczycy pozostają nieznane. Zdecydowaliśmy się zbadać rolę peroksydazy tarczycowej peroksydazy tarczycy (TPO) jako defektu genetycznego w zespole Pendreda. PROJEKT: Wysoce informacyjna zmienna liczba powtórzeń tandemowych (VNTR), zlokalizowana 1,5 kb kb za eksonem 10 genu TPO, wykorzystano do poszukiwania powiązań genetycznych w wielu rodzeństwach dotkniętych zespołem Pendreda. PACJENCI: Siedem rodzin zostało zrekrutowanych z Wielkiej Brytanii, każda z co najmniej dwoma dotkniętych członków. Zbadaliśmy również dużą izraelską rodzinę wsobną z dwoma dotkniętych chorobą i pięciorgiem dzieci nie dotkniętych chorobą. POMIARY: Osobnikom przypisano status dotkniętych chorobą na podstawie charakterystyczne cechy kliniczne zespołu Pendreda, a mianowicie obecność wrodzony niedosłuch odbiorczy i pojawienie się we wczesnym okresie życia wola. wole. Dodatkowo, co najmniej jeden dotknięty chorobą członek każdego z rodzeństwa miał charakterystyczny dodatni wynik testu wydzielania nadchloranu (Morgans & Trotter, 1958). Amplifikacja PCR genomowego DNA w TPO VNTR umożliwiła przypisanie genotypów do każdego osobnika i obliczenie dwupunktowego wyniku LOD. WYNIKI: W sześciu z dziewięciu analizowanych rodzeństw znaleźliśmy obowiązkową rekombinację między TPO a zespołem Pendreda. Niekomplementarność obserwowana u dotkniętych rodziców z chorym potomstwem wykluczył TPO w chorym rodzeństwie z genotypem genotypem i wspiera hipotezę jednorodności genetycznej dla zespołu Pendreda. Pendreda. W przypadku dwóch rodzeństw nie można było wykluczyć mutacji genu TPO jako przyczyny zespołu Pendreda. jako przyczynę zespołu Pendreda. WNIOSKI: Dane te sugerują, że defekty w locus peroksydazy tarczycowej na chromosomie 2 na chromosomie 2 nie są główną przyczyną zespołu Pendreda. --- Zespół Pendreda jest recesywnym zaburzeniem autosomalnym charakteryzującym się wolem tarczycy. wolem tarczycy i niedosłuchem odbiorczym. Gen zespołu Pendreda (SLC26A4) koduje nowy wymiennik anionowy o nazwie pendryna, który pośredniczy w transporcie jodków przez i reguluje transport jonów i płynów przez nabłonek worka endolimfatycznego. nabłonek woreczka endolimfatycznego. Defekty pendryny powodują wady rozwojowe ucha wewnętrznego, z powiększeniem woreczka endolimfatycznego i przewodu w połączeniu z dużym akweduktem przedsionkowym. przedsionkowym. Ponadto u pacjentów może rozwinąć się wodniak endolimfatyczny wymagający leczenia moczopędnego, głównie w postaci tiazydów. Pendryna może również odpowiadać za wierzchołkową wymianę Cl(-)/HCO3(-) na poziomie komórek interkalowanych korowego przewodu zbiorczego w nerkach, jednak ludzie z zespołem Pendreda nie mają objawów związanych z nieprawidłowościami pendryny w nerkach w warunkach podstawowych. warunkach podstawowych. Przedstawiamy przypadek dziecka z zespołem Pendreda i współistniejącymi endolimfatyczną, u którego rozwinęła się głęboka hipokaliemia i ciężka hipochloremia metaboliczna. hipochloremiczna zasadowica metaboliczna (potas 1,7, chlorek 70, sód 129, HCO3 43,8, nadmiar zasad +17,8 mmol/l, pH 7,52) po leczeniu tiazydami. U pacjentów z zespołem Pendreda leczenie tiazydami wydaje się wywoływać cięższe Cl(-) i i zmniejszenie objętości zewnątrzkomórkowej. Możliwym wyjaśnieniem może być wadliwe działanie zaburzonej pendryny, która nasila skutki zahamowania C1(-) za pośrednictwem wrażliwego na tiazyd kotransportera NaCl (SLC12A3). (SLC12A3). --- WPROWADZENIE: Zespół Pendreda (PS) jest chorobą dziedziczoną autosomalnie recesywnie. chorobą dziedziczoną autosomalnie recesywnie. Jego rozpoznanie wymaga identyfikacji klasycznej triady objawów, w tym objawów, w tym niedoczulicy, wola tarczycy i defektu organifikacji jodu w tarczycy, co może prowadzić do zaburzeń czynności tarczycy. w tarczycy, co może prowadzić do zaburzeń czynności tarczycy w postaci niedoczynności tarczycy. niedoczynności tarczycy. SP towarzyszą anomalie anatomiczne. Celem jest ocena układu słuchu i równowagi oraz analiza struktury ucha wewnętrznego, a także ocena funkcji a także ocena funkcji i struktury tarczycy. tarczycy. MATERIAŁ I METODY: Do badań zakwalifikowano 4 rodziny, 7 osób z PS, łącznie 12 osób. z PS, łącznie 12 osób. U wszystkich pacjentów przeprowadzono wywiad w postaci ankiety i badania laryngologicznego. ankiety oraz badanie laryngologiczne. Następnie audiometrię tonalną, mowy i impedancyjną oraz badanie odpowiedzi pnia mózgu. pnia mózgu. Przeprowadzono również badanie ENG. Pacjenci z ubytkiem słuchu zostali poddani rezonans magnetyczny kości skroniowej. Dla całej grupy oznaczono poziomy hormonów tarczycy i organifikacji jodu w tarczycy stwierdzonej w teście z nadchloranem potasu, a także USG i scyntografię. nadchloranem potasu, a także wykonano USG i scyntografię. WYNIKI: W badaniu audiologicznym w 3 przypadkach stwierdzono głuchotę, w 2 przypadkach głęboki niedosłuch, a w 2 głęboki niedosłuch. w 2 przypadkach głęboki niedosłuch i w 2 łagodny niedosłuch. W grupie 2 pacjentów niedosłuch miał charakter mieszany. W ocenie radiologicznej warg sromowych anomalie anatomiczne pod postacią poszerzenia przedsionkowego przewodu przedsionkowego i worka endolifatycznego, natomiast u 3 pacjentów anomalie dotyczyły również dotyczyły również struktury kanału ślimakowego i półkolistego. Badanie endokrynologiczne wykazało niedoczynność tarczycy u 5, jej subkliniczną postać u 1, rozlane wole tarczycy u 4. wole tarczycy w 4 przypadkach i wole guzkowe tarczycy w 2 przypadkach. WNIOSKI: Kompleksowa ocena kliniczna: endokrynologiczna i audiologiczna, wraz z diagnostyką radiologiczną, wsparta badaniami molekularnymi genu SLC26A4 są procedurami niezbędnymi do pełnego i dokładnego rozpoznania PS i EVAS. --- TŁO / CELE: Pendryna (SLC26A4), transporter dokonujący wymiany anionów, ulega ekspresji w uchu wewnętrznym, tarczycy, nerkach, płucach, wątrobie i sercu. Utrata lub zmniejszenie funkcji mutacji SLC26A4 leży u podstaw zespołu Pendreda, zaburzenia Pendreda, zaburzenia niezmiennie prowadzącego do utraty słuchu z powiększonymi akweduktami przedsionkowymi a u niektórych pacjentów do niedoczynności tarczycy i wola. Ekspresja pendryny w nerkach jest przez mineralokortykoidy, takie jak aldosteron lub dezoksykortykosteron (DOCA). (DOCA). Niewiele wiadomo na temat wpływu mineralokortykoidów na ekspresję pendryny w tkankach pozanadnerczowych. METODY: W niniejszym badaniu wykorzystano RT-qPCR i Western blotting w celu ilościowego określenia poziomy transkryptu i obfitość białka Slc26a4 w mysich nerkach, tarczycy, serce i płuca przed i po podskórnym podaniu 100 mg / kg DOCA. WYNIKI: Poziomy transkryptu Slc26a4 w porównaniu z poziomami transkryptu Gapdh były znacząco zwiększone przez leczenie DOCA w nerkach, sercu, płucach i tarczycy. Odpowiednio, ekspresja białka pendryny była ponownie znacząco zwiększona przez DOCA w nerkach, sercu, płucach i tarczycy. WNIOSEK: Obserwacje ujawniają wrażliwość mineralokortykoidów na ekspresję pendryny w nerkach, sercu, tarczycy i płucach. --- Niedosłuch odbiorczy i wole są częstymi cechami zespołu Pendreda. zespół Pendreda. Rozpoznanie kliniczne zespołu Pendreda pozostaje trudne z powodu z powodu braku czułości i swoistości objawów tarczycy. Identyfikacja identyfikacja PDS jako genu sprawczego umożliwiła badania molekularne i i umożliwiła ponowną ocenę zespołu w celu zidentyfikowania potencjalnych cech diagnostycznych. diagnostycznych. Niniejszy raport przedstawia kliniczne i genotypowe wyniki badań 30 francuskich rodzin, u których postawiono diagnozę zespołu Pendreda. Dwadzieścia siedem rodzin miało co najmniej jeden zmutowany allel. Zidentyfikowano 28 różnych zidentyfikowano dwadzieścia osiem różnych mutacji, z których 11 nie było wcześniej opisywanych. Głównymi Głównymi cechami klinicznymi były: wczesna utrata słuchu, fluktuacje w zakresie podczas ewolucji głuchoty oraz obecność powiększonego akweduktu przedsionkowego. --- Zespół Pendreda jest recesywnym zaburzeniem dziedzicznym, na które składają się nieprawidłowości rozwojowe ślimaka, niedosłuch odbiorczy oraz rozlane powiększenie tarczycy (wole). Zaburzenie to może stanowić do 10% przypadków dziedzicznej głuchoty. przypadków dziedzicznej głuchoty. Gen choroby (PDS) został zmapowany na chromosomie 7q22-q31 i koduje białko transportujące chlorki i jodki. My przeprowadziliśmy analizę mutacji poszczególnych eksonów genu PDS w jednej hiszpańskiej rodzinie. hiszpańskiej rodzinie, która wykazuje wewnątrzrodzinną zmienność fenotypu głuchoty (dwóch pacjentów z głęboką i jedną umiarkowanie ciężką głuchotą). Zidentyfikowaliśmy nową mutację miejsca splicingu wpływającą na intron 4 genu PDS, w nukleotydzie pozycji 639+7. Analiza RNA z limfocytów dotkniętych pacjentów wykazała że mutacja 639+7A-->G generuje nowe donorowe miejsce splicingu, prowadząc do mRNA z insercją sześciu nukleotydów z intronu 4 PDS. Ponieważ nowo nowo utworzone miejsce splicingu prawdopodobnie będzie konkurować z normalnym, zmiany poziomów prawidłowych i nieprawidłowych transkryptów genu PDS w ślimaku mogą wyjaśniać zmienność w prezentacji głuchoty. --- Zespół Pendreda jest autosomalnym zaburzeniem recesywnym charakteryzującym się niedosłuchem zmysłowo-nerwowym, obecnością wola i częściowym defektem organizacji jodków jodków, co może być związane z niewystarczającą syntezą hormonów tarczycy. tarczycy. Rozwój wola i niedoczynności tarczycy są zmienne i zależą od zależą od spożycia jodków w pożywieniu. Zespół Pendreda jest spowodowany biallelicznymi mutacjami mutacje w genie SLC26A4, który koduje pendrynę, transporter chlorków, wodorowęglanów i jodków. W niniejszym przeglądzie omówiono kontrowersje dotyczące potencjalną rolę pendryny w pośredniczeniu w wierzchołkowym wypływie jodków do światła pęcherzyków tarczycy i pęcherzyków tarczycy i omawia jej funkcjonalną rolę w nerkach i uchu wewnętrznym. uchu. --- KONTEKST: Wole i głuchota mogą być związane z niektórymi zespołami genetycznymi, np. Zespół Pendreda (PS) i oporność na hormon tarczycy (RTH). PS jest autosomalnym recesywnym zaburzeniem charakteryzującym się wolem i niedosłuchem zmysłowo-nerwowym. z powiększonym akweduktem przedsionkowym obustronnie. RTH jest autosomalnym dominujący stan zmniejszonej wrażliwości tkanek na hormon tarczycy, w którym wole jest bardzo częste, a utrata słuchu występuje u około 20% pacjentów. CEL, PACJENCI I PROJEKT: Celem tego badania było zidentyfikowanie przyczyny wola i głuchoty. wola i głuchoty u dwóch sióstr urodzonych przez zdrowych niespokrewnionych rodziców. Przedstawiamy ich historię, obraz kliniczny i obserwację oraz wyniki molekularnych badań genetycznych. wyniki molekularnych badań genetycznych. WYNIKI: Starsza siostra miała podwyższony poziom TSH podczas badań przesiewowych noworodków a następnie subkliniczną niedoczynność tarczycy, wole o początku w dzieciństwie i obustronny obustronny postępujący niedosłuch zmysłowo-nerwowy z powiększonymi akweduktami przedsionkowymi, zgodne z diagnozą PS. Jej młodsza siostra miała wole wrodzone, podwyższone stężenia wolnego T3 i wolnego T4 z nietłumionym TSH, tachykardię zatokową i obustronną tachykardię i obustronny postępujący niedosłuch zmysłowo-nerwowy z z powiększonymi akweduktami przedsionkowymi. Ten obraz kliniczny był zgodny z diagnozą diagnozą RTH, w której jednak wady rozwojowe ucha wewnętrznego są rzadkie. Co ciekawe, molekularne testy genetyczne wykazały, że podczas gdy starsza siostra jest dotknięta PS, młodsza siostra ma zarówno PS (z powodu złożonych heterozygotycznych mutacji SLC26A4) i RTH (z powodu nowej heterozygotycznej mutacji THRB de novo). WNIOSKI: Jest to pierwsze doniesienie o współwystępowaniu u tej samej osoby PS i RTH, dwóch zespołów genetycznych związanych z wolem i upośledzeniem słuchu. upośledzeniem słuchu. --- KONTEKST: Zespół Pendreda jest spowodowany mutacjami w genie kodującym pendrynę, wierzchołkowego wymiennika Cl-/I-. CEL: Aby przeanalizować wewnątrztarczycowe mechanizmy kompensacyjne, gdy brakuje pendryny zbadaliśmy tarczycę pacjenta z zespołem Pendreda. Ekspresja ekspresji białek zaangażowanych w syntezę hormonów tarczycy, markerów stresu oksydacyjnego (OS), proliferacji komórek, apoptozy i enzymów antyoksydacyjnych. i enzymów antyoksydacyjnych. WYNIKI: Zidentyfikowano trzy strefy morfologiczne: prawie normalne pęcherzyki z bogatą w jod tyreoglobulinę w koloidzie (strefa 1.a), małe pęcherzyki bez bez bogatej w jod tyreoglobuliny w świetle (strefa 1.b) i zniszczone pęcherzyki (strefa 2). W strefie 1.a, podwójna oksydaza (Duox) i peroksydaza tarczycowa (TPO) były zlokalizowane na biegunie wierzchołkowym, OS i apoptoza komórek były nieobecne, ale ekspresja ClC-5 była silnie zwiększona. W strefach 1.b, Duox i TPO były nieprawidłowo obecne i zwiększone w cytozolu i związane z wysokim OS, apoptozą, apoptozą, proliferacją komórek i zwiększoną ekspresją peroksiredoksyny-5, katalazy i dehalogenazy-1. dehalogenazy-1, ale umiarkowaną ekspresją ClC-5. WNIOSEK: Podsumowując, brakowi pendryny towarzyszy zwiększona ekspresja ClC-5, która może przejściowo kompensować wierzchołkowy wypływ jodków. W bardziej dotkniętych pęcherzykach, Duox i TPO są przemieszczane w cytozolu, co prowadzi do do nieprawidłowej wewnątrzkomórkowej syntezy hormonów tarczycy, co skutkuje zniszczenie komórek, prawdopodobnie dlatego, że wewnątrzkomórkowy OS nie może być buforowany przez obrony antyoksydacyjnej. --- Przedstawiamy przypadek młodej kobiety z genetycznie potwierdzonym zespołem Pendreda i omawiamy aktualne strategie terapeutyczne wola dyshormonogenetycznego. Niewielkie rozlane powiększenie tarczycy powiększenie tarczycy rozwinęło się w okresie niemowlęcym i chociaż terapia substytucyjna L-tyroksyną było adekwatne, nastąpiła progresja i transformacja wieloguzkowa. transformację wieloguzkową. USG szyjki macicy w wieku 22 lat wykazało trzy lite guzki, a biopsja aspiracyjna cienkoigłowa wykazała znalezisko typowe dla gruczolaka pęcherzykowego. gruczolaka pęcherzykowego. Wiadomo, że wole dyshormonogenetyczne mają tendencję do do wzrostu pomimo odpowiedniego leczenia L-tyroksyną. Postępowanie z pacjentem z zespołem Pendreda wymaga starannej obserwacji i regularnych badań obrazowych tarczycy. tarczycy. Chociaż podejście terapeutyczne do wola dyshormonogenetycznego jest nadal kontrowersyjne, w przypadku naszego pacjenta wybraliśmy całkowitą tyreoidektomię jako najkorzystniejszą metodę jako najkorzystniejszą metodę zapobiegania rozwojowi nowotworów złośliwych, które mogą pojawić się wola dyshormonogenetycznego niż wola o innej etiologii. etiologii. --- Chociaż podręcznikowym poglądem na zespół Pendreda jest autosomalny recesywny stan charakteryzujący się głuchotą i wolem. charakteryzujący się głuchotą i wolem, coraz bardziej oczywiste jest, że nie wszyscy tacy pacjenci prezentują ten klasyczny obraz kliniczny. Wady rozwojowe ucha wewnętrznego, w szczególności powiększenie akweduktu przedsionkowego, są powszechne w zespole Pendreda. w zespole Pendreda, a mutacje w genie PDS (zespół Pendreda) zostały u pacjentów z głuchotą i poszerzeniem akweduktu przedsionkowego, bez innych cech zespołu Pendreda. tylko bez innych cech zespołu Pendreda. Ponieważ jest to najczęstsza radiologiczna wada rozwojowa ślimaka u pacjentów z głuchotą, zbadaliśmy, jaki odsetek takich przypadków był spowodowany mutacją genu PDS. Oceniliśmy 57 pacjentów skierowanych z radiologicznymi dowodami powiększenia akweduktu przedsionkowego, na podstawie wywiadu, badania klinicznego, testu wydzielania nadchloranu i analizy molekularnej analizę molekularną locus PDS. Czterdziestu jeden pacjentów (72%) miało jednoznaczne dowody na zespół Pendreda. zespołu Pendreda. Znalezienie pojedynczej heterozygotycznej mutacji w genie PDS w kolejnych ośmiu było silnie sugerujące krytyczną rolę pendryny, produktu białkowego genu PDS. produktu białkowego genu PDS, w generowaniu powiększonych przedsionkowych akweduktów w co najmniej 86% (49/57 przypadków) pacjentów z tą radiologiczną wadą rozwojową. radiologiczną. Postawienie diagnozy zespołu Pendreda może być trudne, szczególnie w pojedynczych przypadkach. Wole jest niestałym objawem, a test wydzielania a test wydzielania nadchloranu, choć pomocny, ma wartość diagnostyczną tylko wtedy, gdy jest nieprawidłowy. nieprawidłowe. Powiększenie akweduktu przedsionkowego należy uznać za najbardziej prawdopodobną postać zespołu Pendreda. najbardziej prawdopodobną postać zespołu Pendreda i powinno skłaniać do szczegółowego badanie tej możliwości diagnostycznej. Zespół Pendreda może być odtąd zostać ponownie scharakteryzowany jako głuchota z powiększeniem akweduktu przedsionkowego, co czasami wiąże się z wolem. --- Zespół Pendreda, definiowany jako konstelacja wola, słuchu czuciowo-nerwowego i dodatni wynik testu wydzielania nadchloranu, jest najczęstszą przyczyną wrodzonej głuchoty. wrodzonej głuchoty. Nowo wprowadzone podejścia diagnostyczne do choroby są raczej drogie i skomplikowane. dość kosztowne i skomplikowane, dlatego oceniliśmy wartość MRI jako jako jedynej lub dodatkowej metody diagnostycznej i porównaliśmy ją z tradycyjnymi metodami diagnostycznymi. tradycyjnymi. Przyjmując klasyczną triadę jako złoty standard, porównaliśmy wyniki MRI MRI u sześciu tak zdefiniowanych pacjentów z sześcioma przypadkami z wolem, utratą słuchu i normalny test wydzielania nadchloranu. Nasze wyniki wskazały, że MRI był 83,6% czułe i 66,7% swoiste u pacjentów spełniających wszystkie trzy kryteria (kompletne), podczas gdy w grupie "częściowej" czułość i swoistość wynosiły odpowiednio 66,7% i 100%. odpowiednio 66,7% i 100%. Podsumowując, MRI, choć imponujące jako jako pomocnicze narzędzie diagnostyczne, nie może zastąpić podejścia holistycznego, a podejście może być wygodniejsze, tańsze i nadal dokładniejsze. Jednak w "częściowych" przypadkach z niejednoznacznymi wynikami oraz u krewnych pacjentów, MRI może być cennym uzupełnieniem diagnostyki. --- Hormony tarczycy są niezbędne do prawidłowego rozwoju i metabolizmu. Ich synteza wymaga transportu jodków do pęcherzyków tarczycy. Mechanizmy obejmujące wierzchołkowy wypływ jodku do światła pęcherzyka są słabo słabo wyjaśnione. Odkrycie mutacji w genie SLC26A4 u pacjentów z zespołem Pendreda (wrodzona głuchota, wole i wadliwa organizacja jodków) sugerowało możliwą rolę jodków) sugeruje możliwą rolę kodowanego białka, pendryny, jako jako wierzchołkowego transportera jodków. Ustaliliśmy, czy TSH reguluje obfitość pendryny w błonie plazmatycznej i czy wpływa to na wypływ jodków. Wyniki eksperymentów immunoblot i immunofluorescencji ujawniły, że TSH i forskolina szybko zwiększają obfitość pendryny w błonie plazmatycznej poprzez szlak kinazę białkową A w szczurzych komórkach tarczycy PCCL-3. Wzrost obfitości pendryny koreluje ze spadkiem wewnątrzkomórkowego jodku, co jest określony przez pomiar wewnątrzkomórkowego (125) jodku i może być hamowany przez specyficzne blokowanie pendryny. Eliminacja przypuszczalnego miejsca fosforylacji kinazy białkowej A T717A powoduje zmniejszoną translokację do błony w odpowiedzi na forskolinę. w odpowiedzi na forskolinę. Wyniki te pokazują, że pendryna ulega translokacji do błonę w odpowiedzi na TSH i sugerują, że może mieć fizjologiczną rolę w apikalnym transporcie jodków i syntezie hormonów tarczycy. --- Zespół Pendreda jest autosomalnym zaburzeniem recesywnym, charakteryzującym się głuchotą głuchotą zmysłowo-nerwową, wolem i częściowym defektem organizacji jodków. Jest jest spowodowany mutacjami biallelicznymi w genie SLC26A4, który koduje pendrynę, wielofunkcyjny wymiennik anionów. wielofunkcyjny wymiennik anionowy. Na poziomie ucha wewnętrznego pendryna jest jest ważna dla tworzenia normalnego składu endolimfy i utrzymania potencjału ślimakowego. W tarczycy pendryna ulega ekspresji w błonie komórek pęcherzykowych tarczycy i wydaje się być zaangażowana w pośredniczy w wypływie jodków do światła i/lub utrzymaniu pH pęcherzyków. Rozwój wola i niedoczynność tarczycy różnią się u osób dotkniętych chorobą i wydają się częściowo i wydają się być częściowo zależne od spożycia jodków w pożywieniu. W nerkach pendryna funkcjonuje jako wymiennik chlorkowo-węglanowy. Wyjaśnienie molekularnych molekularnych zespołu Pendreda i funkcji pendryny dostarczyło nieoczekiwanych nowe spojrzenie na patofizjologię ucha wewnętrznego, syntezę hormonów tarczycy i wymiany chlorków/węglanów w nerkach. --- Mutacje SLC26A4 powodują powiększenie akweduktu przedsionkowego, niesyndromiczną głuchotę i głuchotę w zespole Pendreda. głuchotę i głuchotę jako część zespołu Pendreda. SLC26A4 koduje pendrynę, wymiennik anionów wymiennik anionowy zlokalizowany w ślimaku, tarczycy i nerkach. Celem było ustalenie, czy opóźnienia rozwojowe, w których prawdopodobnie pośredniczy przez ogólnoustrojową lub miejscową niedoczynność tarczycy, przyczyniają się do braku rozwoju słuchu u myszy pozbawionych Slc26a4 (Slc26a4(-/-)). Oceniliśmy funkcję tarczycy poprzez pomiary napięcia i pH, analizę ekspresji genów wspomaganą tablicą oraz przez określenie poziomu tyroksyny w osoczu. Rozwój ślimaka został oceniony pod kątem oznaki niedoczynności tarczycy za pomocą mikroskopii, hybrydyzacji in situ i ilościowej RT-PCR. Nie stwierdzono różnic w poziomach tyroksyny w osoczu u Slc26a4(-/-) i dopasowanych pod względem płci miotów Slc26a4(+/-) między 5. dniem po urodzeniu (P5) a P90. W Dorosłe myszy Slc26a4 (-/-), potencjał przezbłonowy i pH tarczycy pęcherzyków tarczycy były obniżone. Brak różnic w ekspresji genów, które uczestniczących w syntezie hormonów tarczycy lub transporcie jonów zaobserwowano w P15, kiedy poziom tyroksyny w osoczu osiągnął szczyt. Skala medialna ślimaka była 10-krotnie powiększony, wybrzuszając się i tym samym wypierając fibrocyty, które wyrażają Dio2 w celu generując szczytowy poziom hormonu tarczycy w ślimaku w P7. Rozwój ślimaka, w tym otwarcie tunelu, przybycie unerwienia odprowadzającego do zewnętrznych komórek rzęsatych, kostnienie śródchrzęstne i śródbłonowe oraz zmiany rozwojowe w ekspresji Dio2, Dio2 i Dio2. ekspresji Dio2, Dio3 i Tectb były opóźnione o 1-4 dni. Dane te sugerują że pendryna funkcjonuje jako transporter HCO3- w tarczycy, że myszy Slc26a4(-/-) są systemowo eutyreozą, a opóźnienia w rozwoju ślimaka, prawdopodobnie z powodu miejscowej niedoczynności tarczycy, prowadzą do braku rozwoju słuchu. --- Nadchloran został wykryty w wodach gruntowych w wielu częściach Stanów Zjednoczonych, a niedawne wykrycie go w warzywach i produktach mlecznych wskazuje, że zanieczyszczenie nadchloranem jest bardziej rozpowszechnione niż wcześniej sądzono. Nadchloran jest konkurencyjnym inhibitorem symportera jodku sodu, białka powierzchniowego komórek tarczycy. tarczycy odpowiedzialnego za transport jodków z osocza do tarczycy. do tarczycy. Szacuje się, że 4,3% populacji USA ma subkliniczną niedoczynność tarczycy. niedoczynność tarczycy, a 6,9% kobiet w ciąży może mieć niskie spożycie jodu. Wrodzona wrodzona niedoczynność tarczycy dotyka od 1 na 3000 do 1 na 4000 niemowląt, a 15% tych przypadków przypisuje się wadom genetycznym. zostało przypisanych wadom genetycznym. Naszym celem w tym przeglądzie jest zidentyfikowanie biomarkerów genetycznych, które pomogłyby zdefiniować subpopulacje wrażliwe na środowiskowe narażenie na nadchloran. Dokonaliśmy przeglądu literatury w celu zidentyfikowania defektów genetycznych związanych z procesem jodowania w syntezie hormonów tarczycy, w szczególności defekty w transporcie jodków z krążenia do komórki tarczycy, wady w transporcie jodków z komórki tarczycy do światła pęcherzyka (zespół Pendreda) oraz wady organizacji jodków. Ponadto podsumowujemy odpowiednie badania nadchloranu u ludzi. Z powodu nadchloranu hamowanie wychwytu jodków, jest biologicznie prawdopodobne, że przewlekłe spożycie nadchloranu przez skażone źródła może powodować pewien stopień jodu w populacjach, które są genetycznie podatne na defekty w procesie jodowania tarczycy. jodowania w procesie syntezy hormonów tarczycy, pogarszając w ten sposób ich stan zdrowia. warunki. Dochodzimy do wniosku, że przyszłe badania łączące choroby ludzkie i a narażeniem na nadchlorany w środowisku powinny uwzględniać skład genetyczny uczestników, rzeczywiste poziomy narażenia na nadchloran i indywidualne poziomy jodu. --- Zespół Pendreda (PS) jest autosomalną chorobą recesywną, która charakteryzuje się wrodzonym niedosłuchem odbiorczym, wolem i częściowym defektem organizacji jodu. jodu. W tym badaniu scharakteryzowaliśmy stan tarczycy i zidentyfikowaliśmy mutacje w genie SLC26A4 u chińskich pacjentów z PS. My oceniliśmy 7 niespokrewnionych chińskich pacjentów z PS. Analiza biochemiczna, formalny audiogram audiogram, ultrasonografia tarczycy, test wydzielania nadchloranu, tomografia komputerowa akweduktów przedsionkowych i analiza sekwencji DNA DNA SLC26A4. Poziomy hormonów tarczycy były zasadniczo zasadniczo prawidłowe u wszystkich pacjentów: 2 pacjentów miało wole i/lub podwyższony poziom tyreoglobuliny w surowicy. poziom tyreoglobuliny w surowicy, podczas gdy 2 innych pacjentów miało dodatnie przeciwciała tarczycy i dodatni wynik testu wydzielania nadchloranu. Zidentyfikowaliśmy mutacje genu SLC26A4 u 6 z 7 probantów i ich krewnych dotkniętych chorobą. Osoby dotknięte chorobą w rodzinie I był heterozygotą złożoną dla 2 mutacji typu missense: mutacji w eksonie 9 (1079C>T), która spowodowała zastąpienie alaniny waliną w kodonie 360 (A360V) i mutację w eksonie 19 (2168A>G), która spowodowała zastąpienie histydyny przez argininę w kodonie 723 (H723R). Osoby dotknięte chorobą w rodzinach II i III były homozygotyczne pod względem mutacji w intronie 7. Probanci IV i V byli heterozygotami złożonymi dla mutacji w intronie 7 i eksonie 19, a probant VI był heterozygotą złożoną dla mutacji w intronie 7 i eksonie 19. probant VI był złożoną heterozygotą dla mutacji w intronie 7 i mutacji missense w eksonie 12 (1343C>T), która skutkowała zastąpieniem seryny przez leucynę w kodonie 448. leucyną w kodonie 448 (S448L). Zidentyfikowano jedną nową mutację (A360V). My zidentyfikowaliśmy mutacje bialleliczne w genie SLC26A4 u 6 z 7 probantów z PS na Tajwanie. Tajwanie, w tym nową mutację missense. Łagodna dysfunkcja tarczycy u tych pacjentów tarczycy u tych pacjentów sugeruje, że PS należy rozważyć u wszystkich pacjentów z wrodzonym lub wczesnym upośledzeniem słuchu. --- Zespół Pendreda jest autosomalnym recesywnym zaburzeniem charakteryzującym się wrodzoną głuchotą. głuchotą i wolem tarczycy. Choroba tarczycy zazwyczaj rozwija się około w okresie dojrzewania i jest związana z łagodnym defektem organifikacji, charakteryzującym się niewłaściwym wydzielaniem jodków po stymulacji nadchloranem (dodatni test test wydzielania nadchloranu). Gen (PDS) zmutowany w zespole Pendreda ulega ekspresji w tarczycy i koduje w tarczycy i koduje 780-aminokwasowe białko (pendrynę), które ostatnio wykazano niedawno wykazano, że działa jako transporter jodków/chlorków. Staraliśmy się ustalić lokalizację pendryny w tarczycy i zbadać sieć regulacyjną kontrolującą jej syntezę. sieć kontrolująca jej syntezę. Stosując przeciwciała specyficzne dla peptydów do badania immunolokalizacyjne, pendryna została wykryta w ograniczonym podzbiorze komórek w obrębie pęcherzyków tarczycy, wyłącznie na błonie wierzchołkowej nabłonka pęcherzykowego nabłonka pęcherzykowego. Co ciekawe, znacznie większe ilości pendryny napotkano w tkance tarczycy od pacjentów z chorobą Gravesa-Basedowa. Używając hodowanej linii komórek tarczycy szczura (FRTL-5), stwierdzono, że ekspresja PDS jest znacząco indukowana przez niskie stężenia tyreoglobuliny (TG), ale nie przez TSH, jodek sodu lub insulinę. Różni się to od ustalonego efektu TG, bardziej typowego silnego supresora ekspresji genów specyficznych dla tarczycy. Łącznie wyniki te sugerują, że pendryna jest wierzchołkowym portem jodku w tarczycy i że ekspresja tarczycy i że ekspresja i funkcja zarówno wierzchołkowych, jak i podstawowych jodków są koordynacyjnie regulowane przez pęcherzykowy TG. --- Zespół Pendreda, dziedziczony jako cecha autosomalna recesywna, jest chorobą, która wrodzony niedosłuch zmysłowo-nerwowy i wole, z pozytywnym wynikiem w teście wydzielania nadchloranu. Zespół Pendreda wynika z różnych mutacji w genie PDS/SLC26A4, które powodują produkcję nieprawidłowego białka pendryny. białka. Na całym świecie zgłoszono ponad 90 mutacji w genie PDS/SLC26A4. na całym świecie. Niedawne badanie 26 koreańskich pacjentów ze stosunkowo wysoką częstotliwością (65%) zmutowanego genu PDS/SLC26A4 wykazywało niesyndromiczną głuchotę i powiększony akwedukt przedsionkowy. Opisujemy dwóch pacjentów z charakterystykę typowego zespołu Pendreda, 26-letnią kobietę i 61-letniego mężczyzn, którzy byli homozygotyczni dla wcześniej opisanej mutacji missense, H723R (histydyna 723 arginina) w genie PDS/SLC26A4. --- Zespół Pendreda i powiększony akwedukt przedsionkowy (EVA) są uważane za fenotypowe odmiany tej samej jednostki spowodowane mutacjami w genie SLC26A4 (pendrin). Zespół Pendreda obejmuje głuchotę zmysłowo-nerwową, wole i upośledzone wydzielanie hormonów tarczycy. upośledzona synteza hormonów tarczycy, podczas gdy w EVA funkcja tarczycy wydaje się być zachowana. Celem tego badania była ocena funkcji i morfologii tarczycy oraz poszukiwanie mutacji w genie SLC26A4 u pacjentów z EVA. Spośród 57 kolejnych pacjentów z głuchotą czuciowo-nerwową 15 z EVA, w ocenie ocenianej za pomocą rezonansu magnetycznego (MRI), zostało zidentyfikowanych i przebadanych. A tarczycy, w tym echografię tarczycy i test wydzielania nadchloranów. test wydzielania nadchloranu przeprowadzono u wszystkich pacjentów z EVA; wszystkie eksony genu SLC26A4 zostały amplifikowane z leukocytów obwodowych i bezpośrednio sekwencjonowane przy użyciu specyficznych starterów intronowych. Spośród 15 pacjentów z EVA, wole wole występowało u 8 (53%), niedoczynność tarczycy u 7 (47%), podwyższony poziom tyreoglobuliny w surowicy u 8 (53%) oraz w surowicy u 8 (53%) i dodatni wynik testu wydzielania nadchloranu u 10 (67%). Dziewięć alleli genu SLC26A4 było zmutowanych: 2 nowe mutacje (L465W i G497R) oraz 4 już znane mutacje (T410M, R409H, T505N i IVS1001+1G>A). Cztery osoby były heterozygotami złożonymi, a 1 heterozygotą (G497R/wt). Wszyscy pacjenci z mutacjami w genie SLC26A4 mieli wole i pozytywny wynik test wydzielania nadchloranu: 3 miało lekką niedoczynność tarczycy, a 2 eutyreozę. Pozostałych 10 pacjentów pozostałych 10 pacjentów nie miało mutacji w genie SLC26A4: 4 z nich miało niedoczynność tarczycy, 2 z wolem i dodatnim testem wydzielania nadchloranu, 2 bez wolem i ujemnym wynikiem testu wydzielania nadchloranu. Dwóch pacjentów bez mutacji było w stanie eutyreozy z dodatnim wynikiem testu wydzielania nadchloranów. Pacjenci z mutacjami w genie SLC26A4 mieli większą objętość tarczycy (p<0,002), wyższe stężenie tyreoglobuliny (T poziomy tyreoglobuliny (Tg) (p<0,002) i większe wydzielanie radiojodu po nadchloranu (p=0,09) niż pacjenci bez mutacji. Wyniki niniejszego badania badania potwierdzają koncepcję, że wszyscy pacjenci ze zmutowanym genem SLC26A4 mają nieprawidłowości w testach czynności tarczycy. --- Cztery rodziny, 29 członków, z zespołem Pendreda zostały przebadane w celu wyjaśnienia ubytku słuchu i stanu hormonalnego. Wiek członków wahał się od 3 do 50 lat. Kompletny Zespół Pendreda stwierdzono u 9 pacjentów. Mieli obustronny głęboki ubytek słuchu obustronny głęboki ubytek słuchu z resztkami słuchu na niskich częstotliwościach. Wole zdiagnozowano w wieku od od 1 do 14 lat z dodatnim wynikiem testu wydzielania nadchloranu. Dwunastu krewnych krewnych pacjentów wykazywało częściowy zespół Pendreda. Łagodny niedosłuch odbiorczy w niskim i średnim zakresie częstotliwości z prawidłowymi wynikami testu nadchloranowego wyniki testu wydzielania nadchloranu w 6 przypadkach. W pozostałych 6 przypadkach wystąpił niewielki spadek wyniki testu wyładowania nadchloranu z prawidłowym słuchem. Pięć osób miało normalne, a 3 miało normalne hormonalne i normalne wyniki testu wydzielania nadchloranu, ale nie były badane audiologicznie. Ten artykuł pokazuje, że pacjenci z Pendreda mogą mieć wole przy urodzeniu lub rozwinąć się między 8 a 14 rokiem życia, że ich głuchota jest normalna. że ich głuchota jest obustronna i głęboka, a testy wydzielania nadchloranu są dodatnie. są pozytywne. Krewni pacjentów z zespołem Pendreda wykazywali łagodny niedosłuch zmysłowo-nerwowy o niskiej częstotliwości bez wola i prawidłowe wyniki testu wydzielania nadchloranu w połowie przypadków i niewielki spadek wyników testu wydzielania nadchloranu z prawidłowym słuchem i bez wola w drugiej połowie przypadków. druga połowa. Korelacja między tymi ustaleniami a badaniami genetycznymi wymaga dalszych badań. dalszych badań. --- Wrodzona niedoczynność tarczycy jest najczęstszym zaburzeniem metabolicznym u noworodków. skutkuje poważnymi zaburzeniami neurorozwojowymi i niepłodnością, jeśli nie jest leczona. Wrodzona niedoczynność tarczycy jest zwykle sporadyczna, ale do 2% dysgenezji tarczycy występuje rodzinnie. jest rodzinna, a wrodzona niedoczynność tarczycy spowodowana wadami organifikacji jest często dziedziczona recesywnie. często dziedziczona recesywnie. Geny kandydujące związane z tym genetycznie heterogennym zaburzeniem tworzą dwie główne grupy: te powodujące dysgenezję tarczycy i te tarczycy i te powodujące dyshormonogenezę. Geny związane z dysgenezją tarczycy obejmują receptor TSH w niesyndromicznej wrodzonej niedoczynności tarczycy i G niedoczynności tarczycy oraz Gsalfa i czynniki transkrypcyjne tarczycy (TTF-1, TTF-2, i Pax-8), związane z różnymi złożonymi zespołami, które obejmują wrodzoną niedoczynność tarczycy. niedoczynność tarczycy. Wśród tych powodujących dyshormonogenezę, geny peroksydazy tarczycowej i tyreoglobuliny, a ostatnio geny PDS (zespół Pendreda), NIS (zespół Pendreda), NIS (symporter jodku sodu) i THOX2 (oksydaza tarczycowa 2). defekty. Istnieją również wczesne dowody na istnienie trzeciej grupy wrodzonych stanów wrodzonej niedoczynności tarczycy związanej z defektami transportera jodotyroniny związanych z poważnymi następstwami neurologicznymi. Niniejszy przegląd skupia się na genetycznych genetycznych aspektach pierwotnej wrodzonej niedoczynności tarczycy. --- Zespół Pendreda jest autosomalnym recesywnym zaburzeniem charakteryzującym się między niedosłuchem odbiorczym a obrzękiem tarczycy lub wolem. i jest prawdopodobnie najczęstszą formą głuchoty zespołowej. W obrębie tarczycy osób dotkniętych chorobą, jodek jest niekompletnie zorganizowany z zmienny wpływ na biosyntezę hormonów tarczycy, podczas gdy molekularne podstawy utraty słuchu jest nieznana. Gen PDS został zidentyfikowany poprzez pozycyjne klonowania chromosomu 7q31, w krytycznym przedziale powiązań zespołu Pendreda. i koduje domniemany transporter jonów zwany pendryną. Zbadaliśmy kohortę 56 krewnych, wszystkie z cechami sugerującymi rozpoznanie zespołu Pendreda. diagnozę zespołu Pendreda. Analiza molekularna genu PDS zidentyfikowała 47 z 60 (78%) zmutowanych alleli w 31 rodzinach (w tym trzech homozygotycznych homozygotyczne i jedną rodzinę wielopokoleniową segregującą trzy zmutowane allele). allele). Ponadto, cztery powtarzające się mutacje stanowiły 35 (74%) wykrytych chromosomów choroby PDS a analiza haplotypów sprzyjałaby raczej wspólnym założycielom niż mutacyjne hotspoty w obrębie genu PDS. Podczas gdy te wyniki wykazują heterogenność molekularną dla mutacji PDS związanych z zespołem Pendreda. zespół Pendreda, badanie to wspierałoby wykorzystanie analizy molekularnej genu PDS w ocenie rodzin z wrodzonym ubytkiem słuchu. --- Bialleliczne mutacje SLC26A4 (kodujące pendrynę) powodują zespół Pendreda (PS), autosomalne recesywne zaburzenie genetyczne z głuchotą i wolem. Mechanizm leżący u podstaw rozwoju wola jest nieznany. Tutaj przedstawiamy kliniczne i molekularne u pacjenta z PS. Ta 27-letnia kobieta urodziła się nie spokrewnionych zdrowych rodziców. Została przyjęta do naszego szpitala z powodu w wieku 3 lat, a następnie w wieku 10 lat rozwinął się u niej wole. Od wieku 15 lat jej tarczyca wykazywała postępujące powiększenie, któremu towarzyszyło towarzyszyło podwyższenie stężenia tyreoglobuliny w surowicy do 10-krotności normy. Jodochwytność tarczycy jodu był również zwiększony podczas progresji wola ((123)I wychwyt po 24 godzinach: 20,2% w wieku 10 lat). hr: 20,2% w wieku 17 lat; 69,4% w wieku 24 lat; odniesienie, 8-40), podczas gdy surowica poziomy tyreotropiny (TSH) i organifikacja jodu (badane za pomocą perchrolanu lub test wydzielania tiocyjanianu) pozostawały prawidłowe. Sekwencjonowaliśmy SLC26A4 przy użyciu standardowej techniki opartej na PCR i znaleźliśmy jedną nową (p.T537P) i jedną powtarzającą się (p.H723R) w złożonym stanie heterozygotycznym. Eksperymenty z ekspresją przy użyciu komórek COS-7 wykazały, że dwa mutanty zostały uwięzione w retikulum endoplazmatycznym retikulum endoplazmatycznym i były słabo zlokalizowane w błonie plazmatycznej. Podsumowując, u molekularnie potwierdzony pacjent z PS wykazał progresję wola, której towarzyszyły podwyższonym stężeniem tyreoglobuliny w surowicy i zwiększonym wychwytem jodu przez tarczycę, ale prawidłowym poziomy TSH w surowicy i prawidłowa organizacja jodu. Sugeruje to, że niektóre mutacje pendryny mogą obejmować bezpośrednią stymulację proliferacji komórek tarczycy bez hiperstymulacji TSH i bez defektu organifikacji jodu.
|
Jakie nieprawidłowości hormonalne są charakterystyczne dla zespołu Pendreda?
|
Nieprawidłowości hormonów tarczycy są charakterystyczne dla zespołu Pendreda. Niedoczynność tarczycy jest najczęstszą nieprawidłowością hormonów tarczycy w zespole Pendreda. Zespół Pendreda jest autosomalnym zaburzeniem recesywnym charakteryzującym się głuchotą zmysłowo-nerwową, wolem i częściowym defektem organizacji jodków.
|
1,659
|
CEL: Celem tego badania jest zbadanie związku allelu HLA-B*1502 z wywołanym przez CBZ SJS/TEN w kontynentalnej populacji chińskiej Han. METODY: Genotypowanie HLA-B*1502 za pomocą reakcji łańcuchowej polimerazy z primerem specyficznym dla sekwencji (PCR-SSP) (PCR-SSP) i typowanie oparte na sekwencjonowaniu PCR (PCR-SBT) zostało przeprowadzone na 17 pacjentów z SJS/TEN wywołanym przez CBZ, 21 osób z grupy kontrolnej tolerujących CBZ i 185 zdrowych osób z grupy kontrolnej rekrutowanych w latach 2008-2010. WYNIKI: Allel HLA-B*1502 był obecny u 94,1% (16/17) pacjentów z CBZ-SJS/TEN, 9,5% (2/21) pacjentów tolerujących CBZ i 9,2% (17/185) zdrowych osób z grupy kontrolnej. Ryzyko ryzyko SJS/TEN wywołanego CBZ było istotnie wyższe (P < 0,01) u pacjentów z HLA-B*1502. z HLA-B*1502. U jednego pacjenta z SJS wywołanym CBZ wynik testu na obecność HLA-B*1502 był ujemny. wynik testu wykazał HLA-B*3503/B*4601. WNIOSKI: Stwierdziliśmy silny związek między HLA-B*1502 a wywołanym przez CBZ SJS/TEN w chińskiej populacji Han z centralnych i północnych Chin. W połączeniu z wcześniejszymi badaniami subpopulacji południowych Chińczyków Han, nasze wyniki sugerują, że HLA-B*1502 jest silnie związany z wywołanym przez CBZ SJS/TEN w całej populacji chińskiej Han. całej chińskiej populacji Han. --- Lamotrygina (LTG) jest powszechnie stosowanym lekiem przeciwpadaczkowym. Jednak stosowanie LTG jest ograniczone ze względu na skórne niepożądane reakcje polekowe (cADR), począwszy od łagodnej erupcji plamkowo-grudkowej (MPE) do ciężkiego zespołu Stevensa-Johnsona (SJS) i toksyczna nekroliza naskórka (TEN). Silny związek między HLA-B*1502 i karbamazepiną a SJS/TEN został zidentyfikowany u Chińczyków i Tajów. Chociaż trzy z siedmiu przypadków z HLA-B*1502 zostały zgłoszone w SJS/TEN wywołanym LTG związek między HLA-B*1502 a SJS/TEN wywołanym LTG wymaga dalszych badań. dalszych badań. Nie jest również jasne, czy istnieje specyficzny marker genetyczny genetyczny związany z MPE indukowanym LTG w Chinach. W tym badaniu genotypowaliśmy 43 chińskich pacjentów Han leczonych LTG (14 przypadków z cADR indukowanym LTG i 29 LTG), przy użyciu PCR-SSP do testowania HLA-B*1502 i genotypowania o niskiej rozdzielczości, a także sekwencjonowania a także sekwencjonowania do czterocyfrowego genotypowania. Dwa przypadki z SJS były negatywne dla HLA-B*1502, odpowiednio z B1301/1301 i 4601/5610. Łącząc dane z poprzednimi badaniami, nie było znaczącej różnicy w częstości występowania osób z HLA-B*1502 między grupą SJS/TEN wywołaną LTG a grupą tolerującą LTG (p = 0,08, OR 4,23, 95% CI 0,94-18,97). W grupie MPE tylko jeden był pozytywny dla HLA-B*1502. Nie było znaczącej różnicy w częstości występowania określonego allelu HLA-B między grupą MPE a grupą grupą tolerującą LTG. W tym badaniu nie stwierdzono istotnego związku między HLA-B*1502 a SJS lub MPE wywołanymi przez LTG. Biorąc pod uwagę małą liczebność próby i tylko genotypowanie locus HLA-B, konieczne są dalsze badania na dużą skalę, aby zbadać genetyczne z cADR wywołanymi przez LTG. --- CEL: Poprzednie badania wykazały silny związek między HLA-B*1502 a karbamazepiną (CBZ) a zespołem Stevensa-Johnsona (SJS) u Chińczyków Han, ale nie w populacjach kaukaskich. ale nie w populacjach kaukaskich. Nawet u Chińczyków Han, HLA-B*1502 nie był związane z wywołanymi przez CBZ wykwitami plamkowo-grudkowymi (MPE). Niniejsze badanie ma na celu zidentyfikować, czy HLA-B*1502 jest związany z indukowanymi przez CBZ lub fenytoinę (PHT) SJS lub MPE w populacji tajskiej. METODY: Osiemdziesięciu jeden tajlandzkich pacjentów z padaczką w latach 1994-2007 z Chulongkorn Comprehensive Chulalongkorn Comprehensive Epilepsy Program. Trzydziestu jeden pacjentów miało SJS lub MPE wywołane lekami przeciwpadaczkowymi (AED) (6 CBZ-SJS, 4 PHT-SJS, 9 CBZ-MPE, 12 PHT-MPE), a 50 stanowiło grupę kontrolną tolerującą AED. WYNIKI: Po raz pierwszy stwierdzono silny związek między HLA-B*1502 a SJS wywołanym przez PHT (p = 0,005). Stwierdzono również silny związek między HLA-B*1502 a SJS indukowanym CBZ (p = 0,0005), co czyni Tajlandię pierwszym nie-chińską populację wykazującą taki związek. Niektórzy pacjenci, którzy byli HLA-B*1502 i cierpieli na SJS wywołany CBZ, mogli być tolerancyjni na PHT i odwrotnie. i odwrotnie. Sugeruje to, że HLA-B*1502 może być wspólnym atrybutem wymaganym dla tajskiego pacjenta do rozwoju SJS po tych dwóch AED; inne różne elementy, są jednak również potrzebne dla każdego AED. Ponadto nie stwierdzono związku między allelami HLA-B a MPE wywołanym przez CBZ lub PHT. WNIOSKI: SJS wywołany przez CBZ i PHT, ale nie MPE, jest związany z allelem HLA-B*1502 w populacji tajskiej. --- Karbamazepina (CBZ) jest najczęstszym lekiem powodującym ciężkie skórne działania niepożądane (ADR), takie jak zespół skórnych (ADR), takich jak zespół Stevensa-Johnsona (SJS), toksyczna nekroliza naskórka (TEN) i zespół nadwrażliwości polekowej (DIHS). toksyczna nekroliza naskórka (TEN) i zespół nadwrażliwości polekowej (DIHS). A silny związek między ludzkim antygenem leukocytarnym (HLA)-B*1502 a wywołanym przez CBZ SJS/TEN został zgłoszony w Chinach Han, Tajlandii, Malezji i Indiach, ale nie w populacji kaukaskiej. ale nie w populacjach kaukaskich lub japońskich. Ostatnie badania wykazały między HLA-A*3101 a ADR wywołanym przez CBZ w populacjach kaukaskich i japońskich. populacjach kaukaskiej i japońskiej. Przeprowadziliśmy badanie kliniczno-kontrolne w celu określenia genotypowania HLA pacjentów z ADR wywołanymi przez CBZ w populacji japońskiej. Piętnastu pacjentów z ADR wywołanymi przez CBZ i 33 pacjentów, którzy przyjmowali CBZ przez ponad 3 miesiące bez ADR jako grupę kontrolną. Ponadto, wyniki badania testu stymulacji limfocytów indukowanej CBZ porównano między grupami. A stwierdzono silny związek między HLA-A31 a ADR wywołanymi przez CBZ (P < 0,001), oraz słaby związek między HLA-A11 i HLA-B51 z ADR indukowanymi CBZ. ADR. Nie stwierdzono HLA-B*1502 ani u pacjentów, ani u osób z grupy kontrolnej. Średnia wskaźnik stymulacji limfocytów indukowanej CBZ był znacząco wysoki u pacjentów z u pacjentów z ADR indukowanym CBZ w porównaniu z pacjentami tolerującymi CBZ (P < 0,001); jednak nie jednak nie zaobserwowano znaczącej różnicy między pacjentami HLA-A31-dodatnimi i HLA-A31-ujemnymi w obu grupach. Wyniki te sugerują, że HLA-A31 jest silnie związany z ADR indukowanym przez CBZ u Japończyków, ale nie determinuje proliferacji limfocytów indukowanej CBZ. --- Karbamazepina (CBZ) jest często stosowana w leczeniu padaczki, ale lek ten powoduje skórne niepożądane reakcje polekowe (cADR), które mogą wahać się od łagodnych do ciężkich. Niedawno doniesiono, że ludzki antygen leukocytarny HLA-B*1502 jest związany z zespołem Stevensa-Johnsona (SJS) wywołanym przez CBZ u Chińczyków Han. My HLA klasy I u 15 japońskich pacjentów, którzy spełniali kryteria diagnostyczne kryteria diagnostyczne cADR wywołanego przez CBZ (łagodny u 10 i ciężki = SJS u 5). HLA-B*1518, HLA-B*5901 i HLA-C*0704 wykazywały wyższe ryzyko względne (powyżej 10,0) dla ciężkich cADR. Haplotyp (HLA-A*2402-B*5901-C*0102) miał wysokie względne ryzyko (16,09) dla ciężkich cADR. U pacjentów z ciężkimi cADR częstość występowania HLA-A*1101, HLA-A*3303, HLA-B*1501, HLA-B*4403, HLA-B*5101, HLA-B*5201, HLA-C*0702 i HLA-C*1202 są stosunkowo niższe niż w populacji japońskiej. populacji japońskiej. Dane te mogą sugerować, że HLA-B*5901 jest jednym z markerów kandydujących markerów dla SJS wywołanego przez CBZ u Japończyków. --- TŁO: Ostatnie badania wykazały, że HLA-B*1502 był powszechnym allelem ryzyka w aromatycznych lekach przeciwpadaczkowych (AED) indukowanych zespołem Stevensa-Johnsona i toksyczna nekroliza naskórka u Chińczyków Han. Jednakże, związek AED z łagodną erupcją plamkowo-grudkową (MPE) z HLA-B*1502 pozostaje niejasny. do niedawna. W niniejszym badaniu przeprowadziliśmy badanie pilotażowe w celu wykrycia możliwe powiązanie MPE indukowanego okskarbazepiną (OXC) z allelem HLA-B*1502 w chińskiej populacji Han. METODY: Do badania włączono 90 osób, w tym 9 pacjentów z MPE wywołanym przez OXC i dwie grupy kontrolne, 9 osób tolerujących OXC i 72 osoby zdrowe. Genotypowanie Genotypowanie HLA o wysokiej rozdzielczości przeprowadzono za pomocą specjalnego zestawu. Wyniki genotypowania HLA są wyrażone jako dodatnie lub ujemne dla allelu HLA-B*1502. Różnice w częstości genotypów między grupami oceniono za pomocą dokładnego testu Fishera. WYNIKI: Cztery przypadki zostały wykryte jako pozytywne dla HLA-B*1502 wśród 9 pacjentów. Jednak tylko 1 osoba była pozytywna wśród 9 tolerancyjnych kontroli, a 6 osób było pozytywnych wśród 72 normalnych kontroli. Różnica w częstości alleli HLA-B*1502 między grupą MPE a normalnymi kontrolami była statystycznie statystycznie istotna (OR: 8,8; 95% CI: 1,853-41,790; P=0,011). Ponadto zaobserwowaliśmy również zaobserwowaliśmy również zwiększoną częstotliwość allelu HLA-B*1502 u pacjentów (44,44%) w porównaniu z tolerancyjnymi kontrolami (11,11%), chociaż nie udało się osiągnąć istotności statystycznej (P=0,294). WNIOSKI: Nasze wyniki wskazują, że allel HLA-B*1502 może przyczyniać się do genetycznej podatności na MPE wywołane przez OXC w chińskiej populacji Han. W celu bezpieczniejsze stosowanie AED, zalecamy, aby allel HLA-B*1502 był testowany u pacjentów z MPE wywołanym przez OXC przed zmianą na inne AED, a AED z AED o podobnej strukturze chemicznej należy unikać u osób z pozytywnym wynikiem testu dla allelu HLA-B*1502. Należy jednak podkreślić, że nasze wyniki mogą być być dziełem przypadku ze względu na małą liczebność próby i powinny być dalej potwierdzone w przyszłych badaniach. --- Zespół Stevensa-Johnsona (SJS) i toksyczna nekroliza naskórka (TEN) są rzadkimi, ale poważnymi skórnymi działaniami niepożądanymi leków. skórne niepożądane reakcje polekowe, które mogą być wywoływane przez pewną liczbę leków, wśród których znajduje się karbamazepina, lek przeciwpadaczkowy. Bardzo silny związek SJS wywołanego karbamazepiną z HLA-B*1502 został niedawno został niedawno opisany w populacji chińskiej Han. Poniżej przedstawiamy wstępne wyniki europejskiego badania (RegiSCAR) 12 przypadków SJS/TEN wywołanych karbamazepiną (dziewięć francuskich i trzy niemieckie) (dziewięć francuskich i trzy niemieckie). Wśród nich tylko cztery miały allel HLA-B*1502 allel. Co ciekawe, ci czterej pacjenci mieli azjatyckie pochodzenie, podczas gdy inni nie, o ile udało nam się to ustalić. To pokazuje, że chociaż region HLA może zawierać ważne geny dla SJS, allel HLA-B*1502 nie jest uniwersalnym markerem dla tej choroby i że pochodzenie etniczne ma znaczenie. --- Karbamazepina (CBZ) została zgłoszona jako najczęstszy winowajca zespołu Stevensa-Johnsona (SJS) i toksycznej nekrolizy naskórka (TEN) w kilku przypadkach. zespołu Stevensa-Johnsona (SJS) i toksycznej nekrolizy naskórka (TEN) w kilku krajach azjatyckich, w tym w Tajlandii. krajach azjatyckich, w tym w Tajlandii. Silny związek między HLA-B*1502 i SJS/TEN wywołanym przez CBZ odnotowano u Chińczyków Han, ale nie w populacjach kaukaskich i japońskich. populacji kaukaskiej i japońskiej. Przeprowadzono badanie kliniczno-kontrolne w celu ustalenia, czy HLA-B*1502 jest ważnym testem farmakogenetycznym dla SJS/TEN wywołanego przez CBZ w populacji tajskiej. populacji tajskiej. Wśród 42 pacjentów z SJS/TEN wywołanym przez CBZ, 37 (88,10%) pacjentów było nosicielami HLA-B*1502, podczas gdy tylko 5 (11,90%) osób z grupy kontrolnej tolerujących CBZ miało ten allel. ten allel. Ryzyko wystąpienia SJS/TEN wywołanego przez CBZ było znacząco wyższe u pacjentów z HLA-B*1502, z ilorazem szans (OR) wynoszącym 54,76 [95% przedział ufności (CI) 14,62 przedział ufności (CI) 14,62-205,13, p = 2,89 x 10(-12)]. Czułość i swoistość HLA-B*1502 dla przewidywania SJS/TEN wywołanego CBZ wynosiły 88,10%. Przyjmując 0,27% jako częstość występowania SJS/TEN wywołanego CBZ w populacji tajskiej, wartość predykcyjna dodatnią wartość predykcyjną (PPV) i ujemną wartość predykcyjną (NPV) testu HLA-B*1502 wynosiły 1,92% i 99,96%. Wyniki tego badania sugerują, że HLA-B*1502 może być użytecznym testem farmakogenetycznym do badań przesiewowych osób z Tajlandii którzy mogą być narażeni na SJS i TEN wywołane przez CBZ.
|
W której populacji występuje wysoka częstotliwość allelu HLA-B*1502?
|
HLA-B*1502 występuje z wysoką częstotliwością u Chińczyków Han i innych populacji azjatyckich, z wyjątkiem Japończyków. (Istnieje silny związek między ludzkim antygenem leukocytarnym (HLA)-B*1502 a zespołem Stevensa-Johnsona (SJS) wywołanym karbamazepiną).
|
1,660
|
Ostre uszkodzenie płuc (ALI) i cięższy zespół ostrej niewydolności oddechowej są powszechnymi reakcjami na różne zakaźne i niezakaźne urazy. My wykorzystaliśmy mysi model ALI indukowany przez dotchawicze podanie sterylnego ściany bakteryjnej lipopolisacharydu (LPS) w celu zbadania zmian we wrodzonej mikrobiocie płuc i zbadania mikrobioty płuc i zbadania reakcji społeczności drobnoustrojów na zapalenie płuc i dysfunkcję bariery wywołaną atakiem endotoksyny. Jedna grupa myszy C57BL/6J otrzymała LPS poprzez wstrzyknięcie dotchawicze (n = 6), a inna otrzymała sterylną wodę (n = 7). wodę (n = 7). Płukanie oskrzelowo-pęcherzykowe (BAL) wykonano 72 godziny po leczeniu. leczeniu. Bakteryjne DNA wyekstrahowano i wykorzystano do qPCR i sekwencjonowania genów 16S rRNA (V3-V4). (V3-V4) (Illumina). Obciążenie bakteryjne w BAL od myszy ALI było zwiększona pięciokrotnie (P = 0,03). Złożoność społeczności pozostała niezmieniona (wskaźnik Simpsona, P = 0,7); wskaźnik różnorodności Shannona wskazywał na wzrost w odpowiedzi na ALI (P = 0,07). Analiza współrzędnych głównych i analiza podobieństwa (ANOSIM) (P = 0,005) ujawniły znaczącą różnicę między mikrobiotą różnica między mikrobiotą grup kontrolnych i ALI. Bakterie z rodzin Xanthomonadaceae i Brucellaceae zwiększyły swoją liczebność w grupie ALI, co w teście Metastats (P < 0,02). Zgodnie z danymi 16s-tag, Stenotrohomonas maltophilia (Xanthomonadaceae) i Ochrobactrum anthropi (Brucellaceae) zostały wyizolowane z płuc myszy z obu grup. Profilowanie metaboliczne profilowanie BAL wykryło obecność substratów bakteryjnych odpowiednich dla obu izolatów. izolatów. Dodatkowo, mikrobiota myszy poddanych działaniu LPS nasiliła IL-6 u myszy naiwnych. Wnioskujemy, że chorobliwa transformacja mikrobioty ALI została przypisana zestawowi wrodzonych oportunistycznych patogenów rozwijających się w środowisku zapalnym płuc, a nie zewnętrznym czynnikom zakaźnym. niż zewnętrznym czynnikom zakaźnym. --- Chociaż dyscypliny bakteriologii i wirusologii często występują razem w diagnostycznym laboratorium mikrobiologii medycznej, te dwie dziedziny nauki są zwykle oddalone od siebie o wiele kilometrów. dziedziny nauki są zwykle oddalone od siebie o wiele kilometrów. Mikrobiolodzy zasadniczo tworzą dwie nienakładające się na siebie grupy naukowców, bakteriologów i wirusologów, które chodzą na oddzielne spotkania i niełatwo się przenikają. Niektóre ostatnie badań nad eleganckimi interakcjami wirus-bakteria mogą zmienić tę sytuację. sytuację. Oczywiście interakcje między tymi dwoma drobnoustrojami mogą wystąpić tylko wtedy, gdy tylko wtedy, gdy się kolokalizują, co najprawdopodobniej ma miejsce w jelitach, gdzie 10(14) rezydują bakterie komensalne (mikrobiota). Dokonujemy przeglądu ustaleń dotyczących następujących tandemów drobnoustrojów jelitowych: norowirus - Enterobacter cloacae, mysi (MMTV) - lipopolisacharyd bakteryjny (LPS), wirus polio i reowirus - bakterie jelitowe. reowirus - bakterie jelitowe. Ścisła interakcja bakterii i wirusów może również również możliwości opracowania unikalnych strategii terapeutycznych dla osób zakażonych oraz aby zapobiec dalszemu rozprzestrzenianiu się wirusa, a tym samym zminimalizować ryzyko dla społeczności. --- W niniejszym przeglądzie podsumowujemy nasze badania dotyczące zróżnicowanego znaczenie CD14 i LBP w receptorze toll-podobnym 4 (TLR4) / mieloidalnym białko różnicowania mieloidalnego-2 (MD-2) - za pośrednictwem sygnalizacji przez gładką i szorstką formę chemotypów lipopolisacharydu (LPS) i obejmują wyniki uzyskane w badaniach z mysimi i ludzkimi myszami transgenicznymi TLR4. Ponadto przedstawiamy nowsze dane na temat mechanizmów związanych z indukcją nadwrażliwości na LPS przez infekcje bakteryjne i wirusowe. infekcje bakteryjne i wirusowe oraz na reaktywność nadwrażliwego gospodarza na inne niż LPS ligandy mikrobiologiczne i endogenne mediatory. Wreszcie, wpływ istniejącej wcześniej nadwrażliwości na przebieg i wynik superinfekcji Salmonella typhimurium lub Listeria monocytogenes.
|
Czy LPS jest produktem drobnoustrojów?
|
Tak, lipopolisacharyd (LPS) jest składnikiem ściany komórkowej bakterii.
|
1,661
|
Jednym z podejść terapeutycznych do zapobiegania cukrzycy i otyłości jest opóźnianie wchłaniania glukozy poprzez hamowanie α-glukozydazy. Dwa nienasycone kwasy tłuszczowe o silnym działaniu hamującym α-glukozydazę, kwas 7(Z)-oktadecenowy (1) i kwas 7(Z),10(Z)-oktadekadienowy (2), zostały oczyszczono ze ściany ciała Stichopus japonicus. Wartości IC(50) związków 1 i 2 wynosiły 0,51 i 0,67 μg / ml przeciwko α-glukozydazie Saccharomyces cerevisiae oraz 0,49 i 0,60 μg / ml przeciwko α-glukozydazie Bacillus stearothermophilus, odpowiednio. Związki te łagodnie hamowały sacharazę i maltazę w jelicie szczura. maltazę. Ponadto, oba związki wykazywały mieszany typ inhibicji wobec S. cerevisiae α-glukozydazy i były bardzo stabilne w warunkach termicznych i kwasowych warunkach termicznych i kwasowych do 60 min. Wartości K(I) i K(IS) związków 1 i 2 wynosiły odpowiednio odpowiednio 0,44 i 0,22 μg/ml oraz 0,39 i 0,13 μg/ml. ZASTOSOWANIE PRAKTYCZNE: Jednym z podejść terapeutycznych do zapobiegania cukrzycy jest opóźnianie wchłaniania glukozy poprzez hamowanie α-glukozydazy. W tym 2 kwasy tłuszczowe o silnej aktywności hamującej α-glukozydazę, kwas 7(Z)-oktadecenowy i kwas 7(Z),10(Z)-oktadekadienowy, zostały oczyszczone i zidentyfikowane z ogórka morskiego. zidentyfikowane z ogórka morskiego. Dlatego kwasy tłuszczowe z ogórka morskiego mogą potencjalnie zostać opracowane jako nowy naturalny nutraceutyk do zarządzania cukrzycy typu 2. --- Zbadano hipoglikemiczne działanie ekstraktu z owoców C. metuliferus u szczurów z normoglikemią i hiperglikemią wywołaną alloksanem. Wyniki wykazały, że nastąpił nieznaczny (P> 0,05) spadek stężenia glukozy we krwi stężenie normoglikemicznych szczurów leczonych doustnymi dawkami 1000 i 1500 mg/kg ekstraktu. Z drugiej strony, 500 mg/kg ekstraktu z owoców powodowało nieistotny (P> 0,05) spadek poziomu glukozy we krwi u szczurów leczonych alloksanem szczurów, podczas gdy 1000 i 1500 mg / kg doustnych punktów dawkowania spowodowało znaczny (P < 0,05) spadek stężenia glukozy we krwi szczurów z hiperglikemią porównywalny do tego wytwarzanego przez tolbutamid. Z tego badania wynika, że że ekstrakt z owoców nie zmieniał poziomu BGC u szczurów z normoglikemią, ale miał potencjalne właściwości hipoglikemiczne u szczurów z hiperglikemią wywołaną alloksanem. --- Stres oksydacyjny jest ważnym mechanizmem, za pomocą którego cukrzyca powoduje nefropatię. Oxykine to ekstrakt z melona kantalupa bogaty w roślinną Dysmutaza ponadtlenkowa pokryta polimerowymi warstwami gliadyny matrycy pszenicy. W tym badaniu sprawdziliśmy, czy przewlekłe doustne podawanie oksykiny może zapobiec progresji nefropatii cukrzycowej wywołanej stresem oksydacyjnym przy użyciu przedklinicznego modelu cukrzycy typu 2 u gryzoni. Wykorzystaliśmy samice myszy db/db i ich niecukrzycowe myszy db/m. Myszy zostały podzielone na następujące trzy grupy: db/m bez cukrzycy; db/db z cukrzycą i db/db z cukrzycą poddane działaniu oksykiną. Poziom glukozy we krwi, masa ciała, albumina w moczu i mocz 8-hydroksydeoksyguanozyna (8-OHdG) były mierzone podczas eksperymentów. Badania histologiczne i immunohistochemiczne 8-OHdG przeprowadzono 12 tygodni od początku leczenia. Po 12 tygodniach leczenia poziomy glukozy we krwi i masa ciała nie różniły się istotnie między grupą grupą leczoną oksykiną i nieleczoną grupą db/db, jednak obie grupy utrzymywały znacznie wyższe poziomy niż myszy db/m. Względny obszar mezangialny obliczony przez stosunek powierzchni mezangialnej do całkowitej powierzchni kłębuszkowej był znacząco w grupie leczonej oksykiną w porównaniu z nieleczoną grupą db/db. Wzrost stężenia albuminy w moczu i 8-OHdG po 12 tygodniach leczenia był znacząco hamowane przez przewlekłe leczenie oksykiną. Komórki immunoreaktywne 8-OHdG w kłębuszkach nieleczonych myszy db/db były liczniejsze niż w kłębuszkach myszy leczonych oksykiną. liczniejsze niż u myszy db/db leczonych oksykiną. W tym badaniu leczenie oksykiną złagodziło progresję i przyspieszenie nefropatii cukrzycowej na modelu cukrzycy typu 2 u gryzoni. Wyniki te wskazują, że oksykina zmniejszała wywołany cukrzycą stres oksydacyjny i uszkodzenie komórek mezangialnych nerek. Podsumowując, oksykina może być nowym podejściem do zapobiegania nefropatii cukrzycowej. nefropatii. --- CEL: Zbadanie wpływu cerebrozydu ogórka morskiego (SCC) i jego na metabolizm lipidów i glukozy u otyłych myszy. METODY: Model otyłości myszy ustalono poprzez karmienie dietą wysokotłuszczową. Myszy myszy losowo przydzielono do 4 grup: grupy kontrolnej, grupy modelowej, grupy SCC i grupa LCB. Po 4 tygodniach przeprowadzono test tolerancji glukozy. Po 5 tygodniach Po 5 tygodniach określono zawartość tłuszczu w organizmie, wskaźniki organiczne, poziom lipidów w surowicy, indeks glikemiczny i poziom lipidów w wątrobie. WYNIKI: W porównaniu z grupą modelową, tolerancja glukozy w grupie SCC i LCB uległa znacznej poprawie (P<0,01, P<0,05); indeks glikemiczny (P<0,01, P<0,01), masa tkanki tłuszczowej (P<0,05, P<0,01) i wątrobowe TG zostały znacznie zmniejszone (P<0,05, P<0,01). TG zostały znacząco zmniejszone (P<0.05, P<0.05). WNIOSEK: cerebrozyd ogórka morskiego i jego długołańcuchowa baza mogą poprawić metabolizm glukozy i lipidów u otyłych myszy. --- W pierwszej części tego badania wpływ czterech izokalorycznych mieszanych posiłków śniadaniowych na stężenie glukozy we krwi i utratę glukozy z moczem u dziewięciu osób dorosłych diabetyków i u trzech zdrowych osób w wieku od 60 do 75 lat. Trzy z testowanych posiłków składały się z diety podstawowej uzupełnionej musem jabłkowym słodzonym sacharozą, fruktozą lub sorbitolem. W czwartym posiłku testowym zwiększono ilość skrobi wraz z sacharyną. W drugiej części badania przeprowadzono analizy wolnej glukozy i sacharozy glukozy i sacharozy w kilku preparatach żywnościowych, zarówno zwykłych, jak i preparatach spożywczych przeznaczonych specjalnie dla diabetyków. Ilość ekwiwalentów sacharozy (S(eg)) w jednej zwykłej porcji różnych produktów. oszacowano. Nie stwierdzono istotnych różnic między posiłkami zawierającymi sacharozę, fruktozę i sorbitolu w odniesieniu do wpływu na poziom glukozy we krwi lub glukozurię. lub glukozurię. Posiłek zawierający sacharynę powodował znacząco większy wzrost stężenia glukozy we krwi tylko po 60 minutach. Ilość sacharozy w zwykłych marynowanych produktach spożywczych, takich jak śledź, ogórek i burak ćwikłowy, była znikoma. Owoce pakowane w wodę dostarczały połowę lub mniej S(eq) w porównaniu z owocami pakowanymi w sorbitol. z owocami pakowanymi w syrop słodzony sorbitolem. Ilość S(eq) w tych ostatnich produktach tych ostatnich produktach, jak również w owocach pakowanych w niesłodzony sok, była równa tej substancji miąższowej zwykłych produktów słodzonych sacharozą. Stwierdzono, że że fruktoza lub sorbitol nie mają przewagi nad sacharozą, jeśli chodzi o wpływ na poziom glukozy we krwi u dobrze kontrolowanych dorosłych diabetyków i wydaje się, że niepotrzebne jest posiadanie specjalnie słodzonej żywności przeznaczonej dla diabetyków. --- TŁO: Żywność o niskim indeksie glikemicznym jest coraz częściej uznawana jako korzystne w odniesieniu do zespołu insulinooporności. Niektóre kwasy organiczne kwasy organiczne mogą obniżać indeks glikemiczny pieczywa. Jednakże, możliwy kwasów w fermentowanych produktach mlecznych na indeks glikemiczny i właściwości insulinemiczne. insulinemii nie został uwzględniony. Efekty metaboliczne fermentowanego mleka lub produktów marynowanych stosowanych jako dodatki do posiłków mieszanych. mieszanych posiłków. CELE: Jednym z celów było scharakteryzowanie glikemii i insulinemii po spożyciu zwykłych lub sfermentowanych produktów mlecznych (badanie 1). Ponadto Ponadto, ostry efekt metaboliczny sfermentowanego mleka (jogurtu) i ogórka kiszonego jako dodatków do tradycyjnego śniadania opartego na chlebie o wysokim indeksie glikemicznym (badanie 2). indeksie glikemicznym (badanie 2). PROJEKT: Dziesięciu zdrowym ochotnikom podano różne posiłki śniadaniowe po całonocnym poście. po całonocnym poście. Próbki krwi kapilarnej pobrano przed i w trakcie 2 (badanie 1) lub 3 (badanie 2) h po posiłku. W obu badaniach jako posiłek jako posiłek referencyjny w obu badaniach. WYNIKI: Kwas mlekowy zawarty w fermentowanych produktach mlecznych nie obniżał glikemii i insulinemii. indeksów glikemicznych i insulinemicznych. Pomimo niskiego indeksu glikemicznego 15-30, wszystkie produkty mleczne produkty mleczne wytwarzały wysokie indeksy insulinemiczne 90-98, które nie były nie różniły się znacząco od wskaźnika insulinemicznego chleba referencyjnego. Dodanie sfermentowanego mleka (jogurtu) i ogórka kiszonego do śniadania z chlebem o wysokim indeksie glikemicznym chleba o wysokim indeksie glikemicznym znacząco obniżyło glikemię poposiłkową i insulinemię w porównaniu z chlebem referencyjnym. insulinemię w porównaniu z posiłkiem referencyjnym. W przeciwieństwie do tego, dodanie zwykłego mleka i świeżego ogórka nie miało korzystnego wpływu na reakcje metaboliczne. WNIOSKI: Produkty mleczne wydają się insulinotropowe, jak ocenia się od 3-krotnie do 6-krotnie wyższe indeksy insulinemiczne niż oczekiwane na podstawie odpowiednich indeksów glikemicznych. indeksu glikemicznego. Obecność kwasów organicznych może przeciwdziałać efektowi insulinotropowemu mleka w posiłkach mieszanych. mleka w posiłkach mieszanych. --- Zbadano regulacyjną rolę kinazy białkowej C (PKC) w metabolizmie glikogenu u szczurów karmionych pektyną. badano szczury karmione pektynami. Podawanie pektyny (5 g/kg m.c./dzień) z ogórka (Cucumis sativius L.) ogórka (Cucumis sativius L.) prowadziło do hamowania aktywności PKC w wątrobie szczurów. wątrobie szczurów. W mózgu i trzustce aktywność PKC była znacznie wyższa u szczurów leczonych pektyną w porównaniu z grupą kontrolną. Poziom glukozy we krwi był znacznie obniżony, a poziom glikogenu w wątrobie był znacznie zwiększony u szczurów, którym podawano pektyny. Aktywność syntazy glikogenu została zwiększona, podczas gdy enzym fosforylazy glikogenu wykazywał zahamowanie w szczurów leczonych pektynami. Wyniki wskazują, że podawanie pektyny mogło mogło spowodować wzrost wydzielania insuliny, co z kolei miało stymulujący wpływ na aktywność PKC w trzustce. Zmniejszona aktywność PKC w wątrobie i zwiększona aktywność PKC w mózgu i trzustce na pektyny wskazywały na zwiększoną glikogenezę i zmniejszoną glikogenolizę. glikogenolizę. --- Oceniono nieznaną dotąd rolę regulującą poziom glukozy trzech skórek warzyw z rodziny z rodziny dyniowatych. We wstępnym badaniu, wpływ etanolowych ekstraktów z Cucurbita pepo, Cucumis sativus i Praecitrullus etanolowych ekstraktów ze skórek Cucurbita pepo, Cucumis sativus i Praecitrullus fistulosus w dawkach 250 i 500 mg kg(-1) d(-1) przez 15 dni na zmiany stężenia glukozy w surowicy i wątrobie. glukozy w surowicy i peroksydacji lipidów wątrobowych (LPO) u samców myszy. W eksperymencie pilotażowym eksperyment, skuteczne i bezpieczne stężenie każdej skórki podawano (p.o.) przez 10 kolejnych dni, a następnie w dniach 11 i 12 podawano alloksan podawano wraz z ekstraktami ze skórki. Leczenie kontynuowano do 15 dnia. dnia. Na koniec, zmiany w surowicy glukozy, insuliny, trójjodotyroniny, tyroksyna, cholesterol całkowity, trójglicerydy, lipoproteiny o wysokiej gęstości, lipoproteiny o niskiej gęstości, lipoproteiny o bardzo lipoproteiny o niskiej gęstości, lipoproteiny o bardzo niskiej gęstości, peroksydacji lipidów wątrobowych, badano dysmutazę ponadtlenkową i katalazę. Wszystkie trzy ekstrakty ze skórki prawie odwrócił większość tych zmian wywołanych przez alloksan, co sugeruje ich możliwą rolę w łagodzeniu cukrzycy i związanych z nią zmian w surowicy lipidów w surowicy. Jednak najbardziej skuteczna okazała się skórka Cucurbita pepo. Ogółem polifenoli, flawonoidów i kwasu askorbinowego w badanych skórkach, które wydają się być związane z cukrzycą. które wydają się być związane z obserwowanym potencjałem przeciwcukrzycowym i przeciwutleniającym. potencjałem przeciwcukrzycowym i przeciwutleniającym. --- ZNACZENIE ETNOPHARMAKOLOGICZNE: Owoc Cucumis trigonus Roxb. (Cucurbitaceae) jest stosowany w tradycyjnej medycynie indyjskiej w leczeniu cukrzycy. Na podstawie szeregu doniesień na temat obniżenia poziomu glukozy we krwi i innych powikłań cukrzycy związanych z niektórymi roślinami Cucurbitaceae, działanie przeciwcukrzycowe zbadano działanie przeciwcukrzycowe owoców Cucumis trigonus. CEL BADANIA: Zbadanie działania przeciwcukrzycowego wodnego ekstraktu z owoców Cucumis trigonus w różnych modelach szczurów. MATERIAŁY I METODY: Działanie przeciwcukrzycowe wodnego ekstraktu z owoców Cucumis trigonus oceniano przy użyciu szczurów normalnych i szczurów z cukrzycą indukowaną streptozotocyną. szczury. Ostre działanie wodnego ekstraktu oceniano podając 500 mg/kg p.o. szczurom z normoglikemią. W modelu przewlekłym wodny ekstrakt był podawany szczurom normalnym i szczurom z cukrzycą indukowaną STZ w dawce 500 mg / kg p.o. dziennie przez 21 dni. Poziom glukozy we krwi i masa ciała były monitorowane w określonych odstępach czasu. w określonych odstępach czasu, a także przeprowadzono różne parametry biochemiczne. WYNIKI: Dane statystyczne wykazały znaczący wzrost masy ciała, glikogenu wątrobowego i parametrów biochemicznych. masy ciała, glikogenu wątrobowego i poziomu insuliny w surowicy oraz zmniejszenie stężenia glukozy we krwi glukozy, poziomu hemoglobiny glikozylowanej, cholesterolu całkowitego i surowicy trójglicerydów. Poziom cholesterolu HDL był znacznie zwiększony podczas leczenia z ekstraktem. WNIOSEK: Wodny ekstrakt z owoców Cucumis trigonus miał korzystny wpływ na obniżenie podwyższonego poziomu glukozy we krwi. wpływ na obniżenie podwyższonego poziomu glukozy we krwi i profilu lipidowego szczurów z cukrzycą indukowaną STZ. --- Wiele uwagi poświęcono składnikom żywności, które mogą być korzystne w w zapobieganiu chorobom związanym ze stylem życia. W tym badaniu zbadaliśmy wpływ saponin ogórka morskiego (SSC) na otyłość wywołaną dietą wysokotłuszczową, insulinooporność i stłuszczenie wątroby u myszy. Myszy C57/BL6 karmiono wysokotłuszczową dietą dietą zawierającą 0,03% SSC lub 0,1% SSC przez 8 tygodni. Obie dawki SSC wykazywały efekt utraty wagi i znacznie zmniejszyły masę tkanki tłuszczowej, zarówno w trzewnej i podskórnej. Co więcej, leczenie 0,1% SSC dramatycznie zmniejszyło wątrobową akumulację trójglicerydów i cholesterolu całkowitego. Myszy podawane z 0,1% SSC miały znacznie obniżony poziom glukozy w surowicy i insuliny w surowicy, niższą ocenę modelu homeostatycznego dla wskaźnika insulinooporności, i pole pod krzywą stężenia glukozy we krwi, co sugeruje, że wrażliwość na insulinę jest zwiększona przez dietetyczne SSC. Dieta SSC zapobiegała również zaburzeniom równowagi adipokin poprzez zwiększając produkcję adiponektyny i zmniejszając poziom czynnika martwicy nowotworów alfa spowodowanego dietą wysokotłuszczową. Ogólnie rzecz biorąc, dane te pokazują, że SSC może poprawić niektóre parametry metaboliczne związane z otyłością. --- Dotychczas nieznana skuteczność ekstraktów ze skórki owoców Mangifera indica (MI), Cucumis melo (CM) i Citrullus vulgaris (CV) w łagodzeniu wywołanych dietą zmiany w dyslipidemii, dysfunkcji tarczycy i cukrzycy zostały badane na szczurach. W jednym z badań, z 4 różnych dawek (50-300 mg/kg), 200 mg/kg MI i 100 mg/kg dla pozostałych dwóch ekstraktów ze skórki może hamować peroksydację lipidów (LPO) w wątrobie. W drugim eksperymencie szczury były utrzymywane na wstępnie znormalizowanej aterogennej diecie CCT (uzupełnionej 4% cholesterolem, 1% kwasem cholowym i 0,5% 2-tiouracylem) w celu wywołania dyslipidemii, niedoczynność tarczycy i cukrzyca oraz wpływ ekstraktów ze skórki testowej (200 mg/kg MI i 100 mg/kg dla CM i CV przez 10 kolejnych dni) były badano poprzez badanie zmian w LPO tkanek (w sercu, wątrobie i nerkach), stężenia lipidów w surowicy, hormonów tarczycy, insuliny i glukozy. Szczury, traktowane jednocześnie jednym z ekstraktów ze skórki odwróciły dietę CCT indukowany wzrost poziomu LPO w tkankach, lipidów w surowicy, glukozy, kreatyniny kinazy-MB i obniżenie poziomu hormonów tarczycy i insuliny, wskazując na ich potencjał do łagodzenia zmian lipidów w surowicy wywołanych dietą, dysfunkcji tarczycy i hiperglikemii / cukrzycy. Analiza fitochemiczna analiza wykazała obecność dużej ilości polifenoli i kwasu askorbinowego kwasu askorbinowego w badanych ekstraktach ze skórki, co sugeruje, że korzystne efekty mogą być wynikiem bogatej zawartości polifenoli i kwasu askorbinowego w badanych skórkach. skórkach. --- Działanie przeciwhiperglikemiczne 12 roślin jadalnych badano na 27 zdrowych królikach. królików, poddawanych co tydzień podskórnym testom tolerancji glukozy po podaniu do żołądka podaniu wody, tolbutamidu lub tradycyjnego preparatu roślinnego. Tolbutamid, Cucurbita ficifolia, Phaseolus vulgaris, Opuntia streptacantha, Spinacea oleracea, Cucumis sativus i Cuminum cyminum znacząco zmniejszają obszar pod krzywą tolerancji glukozy i szczyt hiperglikemii. Brassica oleracea var. botrytis, Allium cepa i Allium sativum tylko zmniejszają szczyt hiperglikemii. szczyt hiperglikemii. Spadki glikemii spowodowane przez Psidium guajava, Brassica oleracea i Lactuca sativa var. romana nie były znaczące (P > .05). Włączenie integracja menu zawierającego jadalne rośliny o działaniu hipoglikemizującym w celu kontroli i zapobiegania cukrzycy może być możliwe i zalecane. zalecane.
|
Czy ogórek obniża poziom cukru we krwi u diabetyków?
|
Tak. Na podstawie kilku doniesień naukowych, etanolowy ekstrakt z ogórka i niektórych innych roślin z rodziny Cucurbitaceae wiąże się ze znacznym obniżeniem podwyższonego poziomu glukozy we krwi, co sugeruje, że ogórek może mieć działanie przeciwcukrzycowe.
|
1,662
|
Żywność, błonnik pokarmowy i kawa espresso zakłócają wchłanianie lewotyroksyny. lewotyroksyny. Zaburzenia wchłaniania wpływające na wchłanianie lewotyroksyny to m.in. wchłanianie lewotyroksyny obejmują celiakię, nieswoiste zapalenie jelit, nietolerancję laktozy nietolerancja laktozy, a także zakażenie Helicobacter pylori (H. pylori) i zanikowe zapalenie żołądka. zanikowe zapalenie błony śluzowej żołądka. Wiele powszechnie stosowanych leków, takich jak sekwestranty kwasów żółciowych, siarczan żelaza siarczan żelazawy, sukralfat, węglan wapnia, leki zobojętniające zawierające aluminium, środki wiążące fosforany, raloksyfen i inhibitory pompy protonowej. zaburzają wchłanianie lewotyroksyny. --- KONTEKST: W Stanach Zjednoczonych generyczna substytucja lewotyroksyny (L-T(4)) przez farmaceutów jest dozwolona, jeżeli farmaceutów jest dozwolona, jeśli preparaty zostaną uznane za biorównoważne przez Federalną Administrację Leków. Federalną Administrację Leków, ale istnieją powszechne obawy, że zastosowany standard zastosowany standard farmakokinetyczny jest zbyt mało czuły. CEL: Naszym celem była ocena biorównoważności markowej L-T(4) (Synthroid) i preparatu generycznego klasy AB (Sandoz, Princeton, NJ) u dzieci z ciężką niedoczynnością tarczycy. dzieci z ciężką niedoczynnością tarczycy. PROJEKT: Było to prospektywne, randomizowane badanie krzyżowe, w którym pacjenci otrzymywali przez 8 tygodni jeden preparat L-T(4), a następnie przez 8 tygodni drugi preparat. USTAWIENIE: Miejscem badania był akademicki ośrodek medyczny. PACJENCI: Spośród 31 dzieci z początkowym stężeniem TSH w surowicy >100 mU/L, 20 miało wrodzoną niedoczynność tarczycy (CH), a 11 miało autoimmunologiczne zapalenie tarczycy. GŁÓWNE MIARY WYNIKÓW: Pierwszorzędowym punktem końcowym było stężenie TSH w surowicy. Drugorzędowymi punktami końcowymi były stężenia wolnego T(4) i całkowitego T(3). WYNIKI: Stężenie TSH w surowicy było istotnie niższe po 8 tygodniach stosowania Synthroidu niż leku generycznego. Synthroid niż po leku generycznym (P = .002), ale poziomy hormonów tarczycy nie różniły się istotnie. nie różniły się istotnie. Analiza podgrup wykazała, że różnica w TSH była ograniczona do pacjentów z CH (P = .0005). Pacjenci z CH wymagali wyższej dawki L-T(4) (P < .0004) i byli młodsi (P = .003), ale nie byli oporni na hormon tarczycy. 15 z 16 pacjentów z CH miało ciężką dysgenezję lub agenezję tarczycy w badaniach obrazowych. lub agenezję tarczycy. Odpowiedź na preparat generyczny w porównaniu z preparatem markowym pozostała istotna po skorygowaniu względem wieku. WNIOSKI: Synthroid i generyczny L-T(4) z oceną AB nie są biorównoważne dla pacjentów z ciężką niedoczynnością tarczycy spowodowaną CH, prawdopodobnie z powodu zmniejszonej rezerwy tarczycy. rezerwy tarczycy. Dlatego wydaje się rozsądne, aby nie zastępować preparatów L-T(4) u pacjentów z ciężką CH, szczególnie u osób w wieku <3 lat. Nasze wyniki mogą mieć ważne implikacje dla innych pacjentów z ciężką niedoczynnością tarczycy u których konieczne jest precyzyjne miareczkowanie L-T(4). --- Pacjent z niedoczynnością tarczycy, który był w stanie eutyreozy podczas długotrwałego stosowania stałej dawki lewotyroksyny sodowej utrzymywał się podwyższony poziom tyreotropiny w surowicy podczas przyjmowania stężenie tyreotropiny w surowicy podczas przyjmowania leku zobojętniającego kwas zawierającego wodorotlenek glinu. Poziomy tyreotropiny powróciły do normy wkrótce po zaprzestaniu terapii zobojętniającej kwas. Obserwacje te wskazują, że wodorotlenek glinu może zakłócać biodostępność tyroksyny. Czynność tarczycy pacjentów otrzymujących zastępczą lub supresyjną terapię tyroksyną powinna być należy monitorować po rozpoczęciu jednoczesnego leczenia lekami zawierającymi wodorotlenek glinu. zawierającymi wodorotlenek glinu. --- Utrzymujące się podwyższone poziomy TSH u pacjentów leczonych z powodu jest stosunkowo częstym problemem klinicznym w praktyce endokrynologicznej. praktyce endokrynologicznej. Najczęstszą przyczyną tego zjawiska jest słabe przestrzeganie przez pacjentów z przyjmowaniem tabletek hormonów tarczycy. Jednak u pacjentów przestrzegających zaleceń etiologie są możliwe, a metodologiczne i stopniowe podejście do problemu pacjenta metodyczne i stopniowe podejście do problemu pacjenta pozwoli jednolicie zidentyfikować przyczynę lub przynajmniej rozwiązanie. --- WPROWADZENIE: Suplementacja tyroksyny u pacjentów z niedoczynnością tarczycy jest zwykle prosta. zazwyczaj prosta. Jednak u kilku pacjentów nadal występują podwyższone poziomy TSH pomimo stosowania dużych dawek L-tyroksyny. PRZYPADEK: Opisujemy przypadek 71-letniej kobiety, która 10 lat wcześniej przeszła tyreoidektomię. i od tego czasu była wielokrotnie hospitalizowana z powodu głębokiej niedoczynności tarczycy. głębokiej niedoczynności tarczycy. Pomimo jej konsekwentnych twierdzeń o dobrym przestrzeganiu schematu leczenia schematu leczenia, rozważaliśmy diagnozę pseudomalabsorpcji L-tyroksyny i i potwierdziliśmy ją testami wchłaniania hormonów tarczycy. DYSKUSJA: Pseudomalowchłanianie L-tyroksyny z powodu ukrytego słabego leczenia leczenia należy rozważyć po wykluczeniu interferencji lekowej lub dietetycznej oraz prawdziwego organicznego zespołu złego wchłaniania. Diagnoza tej pozornej choroby może być potwierdzić za pomocą testów wchłaniania L-tyroksyny. --- Aby przeanalizować wpływ stanu tarczycy na wpływ glinu (Al) na jelitowe wchłanianie wapnia (Ca), dorosłe samce szczurów Wistar z eksperymentalnie z eksperymentalnie zmienionym poziomem hormonów tarczycy, podawano doustnie (o.g.) 0 (kontrola) lub 50 mg pierwiastka Al (w postaci chlorku) / kg masy ciała (m.c.) dziennie, przez okres 14 dni. Warunki nadczynności i niedoczynności tarczycy osiągnięto odpowiednio poprzez podawanie lewotyroksyny sodowej (50 mikrog/kg m.c. dziennie, o.g.) lub dziennie) lub metimazolu, inhibitora syntezy tyroksyny (1mg/kg m.c. dziennie, doustnie). W segmentach dwunastnicy i jelita czczego, in vitro strumień (45)Ca z błony śluzowej do błony surowiczej (JCa(ms)) (JCa(ms)) i kinetykę wychwytu (45)Ca w izolowanych enterocytach. określono. W surowicy stężenia tyroksyny (T4) i trójjodotyroniny (T3) zmierzono za pomocą chemiluminescencyjnego testu immunoenzymatycznego. W przeciwieństwie do szczurów szczurów, JCa(ms) szczurów narażonych na działanie Al zmniejszyło się wraz ze wzrostem poziomów T4 i T3 w surowicy, wykazując istotny odwrotny wzrost. wykazując istotną odwrotną korelację w obu przypadkach (T4: r(2)=0,414, P=0,024; T3: r(2)=0,443, P=0,018). Enterocyty izolowane od szczurów traktowane Al plus tyroksyną wykazały zmniejszenie zarówno maksymalnego wychwytu Ca (4,86+/-0,44 vs. 6,85+/-1,04 nmol Ca/mg białka, P<0,05) i K(m) (0,84+/-0,18 vs. 1.05+/-0.36 mM, P<0.05) w porównaniu do kontroli. Obserwowana zmienność w wpływie Al na transport Ca ze stanem tarczycy szczurów może odzwierciedlać negatywną interakcję Al z mechanizmami działania hormonów tarczycy na jelitowe wchłanianie Ca, które miałoby miejsce głównie przy wejściu Ca do enterocytu ze światła. --- CEL: Ocena równoważności farmakokinetycznej nowej kapsułki miękkiej preparatu lewotyroksyny w kapsułkach miękkich w porównaniu z dostępnym na rynku produktem referencyjnym oraz ocena kapsułki miękkiej opracowanej zgodnie z bardziej rygorystycznymi wytycznymi dotyczącymi siły działania w porównaniu z kapsułką przed wdrożeniem nowych zasad dotyczących siły działania. METODA: Dwa randomizowane, dwukierunkowe, krzyżowe badania farmakokinetycznej równoważności pojedynczej dawki i jedno badanie proporcjonalności postaci dawkowania porównujące niskie, średnią i wysoką moc nowego preparatu. Wszystkie trzy badania zostały przeprowadzone w warunkach klinicznych. Uczestnikami byli zdrowi dorośli mężczyźni i kobiety z prawidłowym poziomem lewotyroksyny. Łącznie w trzech badaniach w trzech badaniach. WYNIKI: Parametry farmakokinetyczne obliczono na podstawie stężeń skorygowanych o wartość wyjściową. stężenia. W pierwszym badaniu równoważności farmakokinetycznej porównywano sodowej lewotyroksyny w kapsułkach miękkich (Tirosint) z referencyjnymi tabletkami Synthroid. Synthroid i oba produkty zostały uznane za biorównoważne. W badaniu dawkowania porównano kapsułki testowe o mocy 50-, 100- i 150-μg dawkowane na tym samym poziomie. dawkowane na tym samym poziomie (600 μg) i wszystkie trzy moce zostały zostały uznane za równoważne, gdy były podawane w tej samej dawce. W ostatnim badaniu porównywano kapsułkę testową stosowaną w pierwszych dwóch badaniach z nową formułą kapsułki zgodnie z nowymi wytycznymi dotyczącymi siły działania (±5%) określonymi przez Agencję ds. Administration i obie kapsułki zostały uznane za biorównoważne. Dawki były dobrze tolerowane przez pacjentów we wszystkich trzech badaniach, bez poważnych zdarzeń niepożądanych zgłoszonych poważnych zdarzeń niepożądanych. WNIOSKI: Miękka kapsułka lewotyroksyny opracowana zgodnie z bardziej rygorystyczną wytyczne dotyczące siły działania określone przez Agencję ds. Żywności i Leków spełniły kryteria równoważności pod względem szybkości i zakresu ekspozycji w warunkach w warunkach na czczo w stosunku do referencyjnego preparatu w postaci tabletek. Dawki kliniczne preparatu w kapsułkach można podawać przy użyciu dowolnej kombinacji skomercjalizowanych mocy. --- Czterdzieści suk w rui przez ponad sześć miesięcy od ostatniej rui, z poziomem progesteronu w surowicy poniżej poziom progesteronu w surowicy poniżej 1 ng / ml poddano indukcji rui przy użyciu leków antyprolaktynowych i lewotyroksyny, raz dziennie doustnie przez 20 kolejnych dni. kolejnych dni. Średni poziom progesteronu w surowicy wśród nich wynosił 0,57 +/- 0,03 ng/ml. Spośród 10 zwierząt leczonych w każdej grupie, pięć (50%) w Grupa I (bromokryptyna @ 50 mikrog/kg masy ciała), dziewięć (90%) w grupie II (kabergolina @ 5 mikrog/kg masy ciała), osiem (80%) w Grupie III (tyroksyna @10 mikrog/kg masy ciała) i siedem (70%) w Grupie IV (tyroksyna @ 5 mikrog/kg masy ciała) masy ciała) zareagowało krwawieniem proestrualnym. Średni (+/-SEM) czas, jaki upłynął od rozpoczęcia leczenia do wystąpienia krwawienia z dróg rodnych w grupach I, II, III i IV wynosił odpowiednio 28 +/- 3,39, 13,44 +/- 3,12 (P < 0,05), 24,50 +/- 3,18 i 33 +/- 2,21 dnia. Średni (+/-SEM) czas trwania rui i rui w grupach leczonych grupach terapeutycznych wynosił 9.80 +/- 0.86, 10.11 +/- 0.68, 11.25 +/- 0.88 i 10.71 +/- 0,68 dnia i 7,60 +/- 0,24, 8 +/- 0,29, 8,5 +/- 0,63 i 7,85 +/- 0,46 dnia. odpowiednio. Wskaźnik poczęć w stosunku do liczby zwierząt reagujących na indukcję rui w grupach leczonych wynosił odpowiednio 80%, 78%, 63% i 57%, odpowiednio. Średnia (+/-SEM) długość ciąży obliczona na podstawie ostatniej daty hodowli i wielkości miotu w grupach leczonych wahała się od 60,50 +/- 1,55 do 64,00 +/- 0,82 dnia i odpowiednio od 5,14 +/- 0,34 do 6,40 +/- 0,40. --- Wstęp: Pomostowanie żołądka metodą Roux-en-Y (RYGB) modyfikuje strukturę anatomiczną górnego odcinka jelita grubego. górnego odcinka jelita, zmniejsza wydzielanie kwasu żołądkowego i może upośledzać wchłanianie LT4 wchłanianie. Celem tego badania była ocena wchłaniania LT4 u pacjentów z chorobliwą otyłych pacjentów przed i po RYGB. METODY: Trzydziestu chorobliwie otyłych pacjentów podzielono na dwie grupy: Grupa NS obejmowała 15 pacjentów przed operacją RYGB (BMI = 43,1 ± 4 kg/m(2)), a grupa S obejmowała 15 pacjentów po operacji (BMI = 37,3 ± 4 kg/m(2)). Pobrano dwie próbki i podano 600 μg doustnych tabletek LT4. Próbki krwi pobierano po 30, 60, 120, 180, 240, 300 i 1440 minutach. Bez surowicy T4 (FT4), całkowitą T4 (TT4) i TSH mierzono w każdym punkcie czasowym. Wzrost TT4, FT4 i TSH (ΔTT4, ΔFT4 i ΔTSH) obliczono, odejmując od od średniej wartości wyjściowej. WYNIKI: Parametry farmakokinetyczne dotyczące wchłaniania LT4, maksymalnego ΔTT4, i pole pod krzywą (AUC) zarówno ΔTT4, jak i ΔFT4 były znacznie wyższe w grupie w grupie S w porównaniu z grupą NS (p < 0,05). Zaobserwowano jednak, zaobserwowano jednak znaczne opóźnienie wchłaniania LT4 w grupie S. Podstawowe poziomy TSH i leptyny w surowicy były wyższe w grupie NS (odpowiednio p = 0,016 i 0,026, odpowiednio), podczas gdy podstawowe poziomy TT4, FT4, ΔTSH i AUC ΔTSH w surowicy były podobne między grupami. były podobne między grupami. WNIOSKI: W tym badaniu wykazaliśmy, że operacja pomostowania Roux-en-Y nie zmniejsza wchłaniania LT4. Niewielkie, ale znaczące opóźnienie wchłaniania LT4 u pacjentów po operacji. --- Zgodnie z naszą wiedzą, chlorowodorek raloksyfenu, selektywny modulator receptora estrogenowego modulator receptora estrogenowego, nigdy nie był zgłaszany jako zakłócający wchłanianie lewotyroksyny. Opisujemy 79-letnią kobietę z przewlekłą, leczoną pierwotną niedoczynnością tarczycy, z rosnącym zapotrzebowaniem na lewotyroksynę podczas przyjmując raloksyfen w tym samym czasie co lewotyroksynę. Przez dwa okresy od 6 do 8 tygodni okresy, oddzieliliśmy spożycie raloksyfenu i lewotyroksyny o około 12 godzin. godzin. Ponadto zbadaliśmy wchłanianie 1,0 mg soli sodowej lewotyroksyny z i bez jednoczesnego podawania 60 mg chlorowodorku raloksyfenu w 2 przez pobieranie seryjnych próbek krwi przez 6 godzin. Niedoczynność tarczycy występowała w sposób powtarzalny za każdym razem, gdy podawano lewotyroksynę i raloksyfen. i raloksyfen były podawane razem i poprawiała się, gdy były przyjmowane oddzielnie. Skojarzone podawanie lewotyroksyny i raloksyfenu powodowało niższe poziomy tyroksyny w surowicy w porównaniu z podawaniem samej lewotyroksyny. samej lewotyroksyny. W nieznanym jeszcze mechanizmie raloksyfen powodował złe wchłanianie lewotyroksyny u naszej pacjentki. --- Hormony tarczycy (TH) są zaangażowane w występowanie zaburzeń lękowych i afektywnych. zaburzeń afektywnych; jednak wpływ po leczeniu anksjolitycznym benzodiazepiną, takim jak podawanie diazepamu leczenie, takie jak podawanie diazepamu, na mechanizm działania hormonów tarczycy hormonów tarczycy nie został jeszcze zbadany. Wpływ diazepamu na wiązanie jądrowej T3 in wiązanie jądrowego T3 in vitro, na względną ekspresję receptorów TH (TR) oraz na dostępność TH w synaptosomach badano w półkulach mózgowych dorosłych szczurów półkule 24 godziny po pojedynczej dawce dootrzewnowej (5 mg / kg BW) tego uspokajający. Chociaż diazepam nie wpływał na dostępność TH w krążeniu krwi lub we frakcji synaptosomalnej, zmniejszył (33%) maksymalną gęstość wiązania jądrową maksymalną gęstość wiązania T3 (B(max)). Nie zaobserwowano różnic w stała dysocjacji równowagi (K(d)). Wariant TRalpha2 (niewiążący T3) poziomy mRNA zostały zwiększone o 33%, podczas gdy brak zmian we względnej ekspresji izoform TR wiążących T3 (TRalpha1, TRbeta1). To badanie pokazuje, że pojedyncze dootrzewnowe wstrzyknięcie diazepamu wpływa w ciągu 24 godzin, gęstość jądrowych TR i ich wzór ekspresji. Ostatni efekt występuje w sposób specyficzny dla izoformy, obejmujący w szczególności mRNA TRalpha2 w mózgu dorosłego szczura. --- TŁO: Dawkowanie T(4) w centralnej niedoczynności tarczycy jest przede wszystkim oparte na poziomie poziom wolnego T(4) w surowicy (fT4). Jednak optymalny zakres fT4 jest źle zdefiniowany, a subtelna niedoczynność tarczycy może zostać przeoczona. Subtelna niedoczynność tarczycy może zostać przeoczona przy użyciu tego podejścia. CELE: Naszym celem było zbadanie wpływu leczenia dostosowanego do masy ciała (bw) T(4), samej lub w połączeniu z T(3), na metabolizm, samopoczucie, i funkcje poznawcze w porównaniu ze schematem prowadzącym do normalnej fT4. PROJEKT: Było to badanie kontrolowane placebo (podwójnie zaślepione, krzyżowe). PACJENCI: Łącznie 29 pacjentów (wiek 52 +/- 2 lata; kobiety/mężczyźni, 8/21) z niedoczynnością przysadki, w tym niedoborem TSH. INTERWENCJE: Porównano trzy schematy leczenia (każdy po 5 tygodni): "EMPIRYCZNE-T4," empiryczna dawka T(4) (1 +/- 0,05 mikrog/kg masy ciała) prowadząca do prawidłowego fT4; BW-ADAPTED-T4 (1,6 mikrog/kg masy ciała T(4)); i "BW-ADAPTED-T3T4", dostosowana do masy ciała kombinacja kombinacja T(3) i T(4) (stosunek 1:10). WYNIKI: Podawanie BW-ADAPTED-T4 zwiększyło średnie stężenia fT4 do górnej granicy normalnego zakresu (poziomy szczytowe). W porównaniu z EMPIRICAL-T4, leczenie BW-ADAPTED-T4 skutkowało niższym wskaźnikiem masy ciała (BMI) (29,0 +/- 0,7 vs. 29,5 +/- 0,7 kg/m(2); P < 0,03), niższy poziom cholesterolu całkowitego (198 +/- 9 vs. 226 +/- 7 mg/dl; P < 0,01) i niższy poziom cholesterolu lipoprotein o niskiej gęstości (LDL) (116 +/- 5 vs. 135 +/- 7 mg/dl; P < 0,01). Leczenie BW-ADAPTED-T3T4 było związane z dodatkowym korzystnym wpływem na czas odruchu kostnego i pamięć roboczą, ale skutkowało ponadfizjologicznymi poziomami wolnej T(3) w surowicy (fT(3)). OGRANICZENIA: Długoterminowe skutki uboczne mogły zostać przeoczone. WNIOSKI: Stosowanie dawki 1,6 mikrog/kg masy ciała poprawiło markery powszechnie związane z centralną niedoczynnością tarczycy. Sugeruje to, że dawkowanie T(4) oparte na bw i dążenie do fT4 w górnym zakresie referencyjnym jest lepsze niż miareczkowanie T(4) w celu uzyskania średnich prawidłowych stężeń fT4 u tych pacjentów. --- Wstęp: Podawany doustnie jodowany olej makowy jest odpowiednim środkiem kontroli niedoboru jodu. kontrolowania niedoboru jodu na obszarach, gdzie sól jodowana nie jest jeszcze dostępna. Potrzebny jest jednak bardziej skuteczny i tańszy preparat oleju jodowanego. CEL: Celem tego badania było porównanie skuteczności jodowanego oleju arachidowego z jodowanym olejem makowym. arachidowego z jodowanym olejem makowym. PROJEKT: Dzieciom w wieku szkolnym 8-10 lat podawano doustnie pojedynczą dawkę jodowanego oleju arachidowego (P200, P400 lub P800 mg I), jodowanego oleju makowego (PS400 mg I) lub olejem arachidowym (placebo). Stężenie jodu w moczu (UI) było mierzone w 0, 4, 12, 25 i 50 tygodniu, podczas gdy objętość tarczycy i surowica tyreotropiny i wolnej tyroksyny mierzono w 0, 25 i 50 tygodniu. WYNIKI: UI było wyższe we wszystkich grupach leczonych niż w grupie placebo, z wyjątkiem na początku badania. UI w grupie P200 nie różniło się istotnie od UI w grupie grupy PS400 we wszystkich momentach pomiaru. W porównaniu preparatów dostarczających 400 mg I przeprowadzonym przy użyciu modelu matematycznego, retencja jodu z oleju arachidowego była 3 razy większa niż z oleju makowego, a okres ochrony dla oleju arachidowego był 3 razy dłuższy niż dla oleju makowego. okres ochrony dla oleju arachidowego był dwukrotnie dłuższy niż dla oleju makowego (P < 0,001). (P < 0,001 dla obu). Zmniejszenie objętości tarczycy było większe w grupach grupach leczonych niż w grupie placebo (P < 0,001). Nie stwierdzono istotnych różnic w stężeniach hormonów w surowicy zaobserwowano między grupami przed lub po leczeniu. WNIOSEK: Jodowany olej arachidowy jest bardziej skuteczny w kontrolowaniu niedoboru jodu niż jodowany olej makowy. jodu niż jodowany olej makowy zawierający taką samą ilość jodu. --- TŁO: Wytyczne FDA dotyczące badań farmakokinetycznych (PK) lewotyroksyny (L-T(4)) pod kątem biorównoważności między markami ewoluowały w ostatnim czasie. Nadal istnieją obawy o skuteczność i bezpieczeństwo obecnego protokołu, opartego na analizie PK po ponadfizjologicznym dawkowaniu L-T(4) u ochotników z eutyreozą, a także niedawnego z powodu problemów produkcyjnych wewnątrz marki również sugerują potrzebę dalszego udoskonalenia. udoskonalenia. Badamy te powiązane ze sobą kwestie ilościowo, wykorzystując symulowane scenariusze symulowanych scenariuszy testujących skuteczność protokołu opartego na TSH oraz stabilność tabletki i wchłanianie, w celu zwiększenia precyzji metod biorównoważności L-T(4). METODY: Używamy zaktualizowanego modelu symulacyjnego regulacji ludzkiego hormonu tarczycy określony ilościowo i zweryfikowany na podstawie danych obejmujących szeroki zakres normalnych i nieprawidłowych funkcji układu tarczycy. funkcji układu tarczycy. Biorównoważność: Zbadaliśmy protokół oparty na TSH, wykorzystując normalne dawkowanie zastępcze u symulowanych pacjentów po tyreoidektomii, zmieniając marki po 8 tygodniach pełnego dawkowania zastępczego. Przeprowadziliśmy symulację skutków różnic tabletki i różnic w absorpcji jelitowej na przewidywane stężenie w osoczu TSH, T(4) i trijodotyroniny (T(3)). Stabilność: Symulowaliśmy efekty zaniku potencji i różnic między partiami w realistycznych scenariuszach, wykorzystując rzeczywiste dane dotyczące potencji dane dotyczące siły działania tabletek obejmujące 2 lata, porównując niedawno zmniejszony zakres 95-105% FDA z pierwotnym zakresem 90-110%. WYNIKI: Symulowany spadek o zaledwie 10-15% w L-T(4) lub jego absorpcji generowane stężenia TSH poza docelowym zakresem biorównoważności (0,5-2,5 mU/L TSH), podczas gdy poziomy T(3) i T(4) w osoczu utrzymywały się w normie. Dla 25% zmniejszenie, TSH w stanie stacjonarnym zmieniło się o 300% (z 1,5 do 6 mU / L) w porównaniu z <25% zarówno dla T(4), jak i T(3) (oba w ich zakresach referencyjnych). Stabilność: TSH, T(4) i T(3) pozostawały w normalnych zakresach dla większości scenariuszy spadku mocy, ale tabletki o tej samej mocy dawki i tej samej marki nie były biorównoważne między między partiami oraz między tabletkami świeżymi i prawie przeterminowanymi. WNIOSKI: Farmakodynamiczny protokół biorównoważności pomiaru TSH, wykorzystujący normalnego dawkowania zastępczego L-T(4) u ochotników athyreotycznych, prawdopodobnie będzie bardziej bardziej czuły i bezpieczniejszy niż obecne wytyczne FDA oparte na PK T(4). Zaostrzona 95-105% dopuszczalny zakres mocy dla tabletek L-T(4) jest znaczącą poprawą, ale poza tym akceptowalne różnice w sile działania (czy to z powodu zaniku siły działania, czy niespójności w poszczególnych partiach) mogą być problematyczne dla niektórych pacjentów, np, poddawanych terapii wysokimi dawkami L-T(4) z powodu raka. --- Porównawcza biodostępność doustnych dawek lewotyroksyny (LT(4)) przyjmowanej w postaci tabletek, po rozkruszeniu lub przeżuciu przed połknięciem nie została dobrze zbadana. Trzech pacjentów z niedoczynnością tarczycy, u których stwierdzono utrzymujące się podwyższenie stężenia tyreotropiny (TSH) w surowicy pomimo przyjmowania 200, 150 i 125 tabletek LT(4) dziennie. Nie wykazywali oznak i objawów objawów choroby żołądkowo-jelitowej, która mogłaby zakłócać wchłanianie LT(4) ani historii takich schorzeń. Nie przyjmowali jednocześnie leków, o których wiadomo, że wpływają na wchłanianie LT(4) z jelit. Ich poziomy TSH w surowicy poziomy TSH w surowicy znormalizowały się, gdy tabletki były przyjmowane po sproszkowaniu. Różnica różnica wydawała się być związana z powolnym rozpuszczaniem tabletek w w jelitach tych pacjentów. --- CEL: Analizowano dawkę substytucyjną T4 u pacjentów z niedoczynnością tarczycy i przewlekłym autoimmunologicznym zapaleniem tarczycy. autoimmunologiczne zapalenie tarczycy i atypową celiakię (CD). PROJEKCJA: Zastępcza dawka T4 została przeanalizowana u 35 pacjentów z niedoczynnością tarczycy i przewlekłym autoimmunologicznym zapaleniem tarczycy. Hashimoto (HT) i atypową CD, zgodnie z definicją Amerykańskiego Towarzystwa Gastroenterologicznego. Stowarzyszenie Gastroenterologiczne. Oceniliśmy zdolność tej samej dawki T4 do osiągnięcia docelowego TSH u 21 pacjentów przed i podczas diety bezglutenowej (GFD). U pozostałych 14 pacjentów, niestosujących się do GFD, przeanalizowaliśmy zastępczą dawkę T4 i porównaliśmy ją z dawką w podobnej grupie składającej się z 68 pacjentów z niedoczynnością tarczycy, ale bez dowodów na celiakię lub inne stany stanów zakłócających wchłanianie T4. WYNIKI: U pacjentów z izolowaną HT pożądany poziom TSH w surowicy (mediana=1,02 mU/litr) zostało osiągnięte u wszystkich pacjentów po 5±2 miesiącach leczenia przy medianie dawce T4 wynoszącej 1,31 μg/kg/d. Po podobnym okresie i przy podobnej dawce T4, wyższe poziomy TSH (mediana = 4,20 mU/litr) obserwowano u pacjentów z HT i CD. U 21 pacjentów z CD docelowy poziom TSH (mediana TSH=1,25 mU/litr) został osiągnięty po 11±3 miesiącach GFD bez zwiększania dawki T4 (1,32 μg/kg-d). U pozostałych 14 pacjentów, którzy nie przestrzegali GFD, docelowe TSH również zostało osiągnięte, ale przy wyższej dawce T4 (mediana=1,96 μg/kg-d; +49%; P=0,0002) niż u pacjentów z niedoczynnością tarczycy bez CD. pacjentów bez CD. WNIOSKI: Atypowa CD zwiększa zapotrzebowanie na T4. Efekt ten został odwrócony przez GFD lub przez zwiększenie dawki T4. Złe wchłanianie T4 może zapewnić możliwość wykrycia CD, która została przeoczona, dopóki pacjenci nie zostali poddani terapii T4. --- Aby lepiej zrozumieć farmakokinetykę i potencjalne zalety roztworu doustnego roztworu doustnego lewotyroksyny w porównaniu z tabletkami i miękkimi kapsułkami żelowymi.4 randomizowane, randomizowane badania biorównoważności z zastosowaniem 2 dawek (600 mcg lewotyroksyny) w układzie krzyżowym w 2 kierunkach przeanalizowano badania z udziałem 84 zdrowych osób. Próbki pobierano przed dawkowaniem i do 48-72 h po podaniu w celu obliczenia farmakokinetyki pozakompartmentowej parametry farmakokinetyczne dostosowane do linii podstawowej: maksymalne stężenie, czas do maksymalne stężenie i pole pod krzywą stężenie-czas od 0 do 48 h i od 0 do 2 h. Średnie parametry farmakokinetyczne (± odchylenie standardowe) odpowiednio dla tabletek, kapsułek i roztworu średnie parametry farmakokinetyczne (± odchylenie standardowe) odpowiednio dla tabletek, kapsułek i roztworu: obszar pod krzywą stężenie-czas od 0 do 2 h (ng*h/mL)=68,4±32,8, 64,4±24,4, 99,1±22,7; obszar pod krzywą stężenie-czas od 0 do 48 godz. (ng*h/mL)=1 632±424, 1 752±445, 1 862±439; maksymalne stężenie (ng/mL)=67,6±20,9, 68,0±15,9, 71,4±16,0; czas maksymalnego stężenia (godziny)=2,25±0,99, 2,38±1,58, 1,96±1,07. Ogólna szybkość i zakres ekspozycji nie różniły się statystycznie między preparatami, ale sugerowano szybszy początek dla roztworu (większy obszar obszar pod krzywą stężenie-czas od 0 do 2 godzin i krótszy czas do maksymalnego stężenia średnio o 30 minut). Szybkość i zakres ekspozycji na lewotyroksynę są podobne między badanymi preparatami. są podobne między testowanymi preparatami. Wydaje się jednak, że roztwór krążenie ogólnoustrojowe szybciej, ponieważ rozpuszczanie nie jest potrzebne przed rozpoczęciem wchłaniania. przed rozpoczęciem wchłaniania. Większa wczesna ekspozycja roztworu i krótszy czas do maksymalnego stężenia stężenia około 30 minut może być korzystne dla zminimalizowania interakcji lek-żywność i zasługuje na dalsze badania. --- Wstęp: Zakażenie Helicobacter pylori jest najczęstszą przyczyną przewlekłego zapalenia żołądka. przewlekłego zapalenia błony śluzowej żołądka. H. pylori może zmniejszać wchłanianie doustnej tyroksyny poprzez zmniejszenie wydzielanie kwasu żołądkowego w żołądku. W tym badaniu mieliśmy na celu zbadanie zmiany w testach czynności tarczycy w przypadkach po eradykacji H. pylori którzy nie reagowali na leczenie wysokimi dawkami tyroksyny przed eradykacją H. pylori. przed eradykacją H. pylori. METODY: Przypadki niedoczynności tarczycy, które nie reagowały na wysokie dawki tyroksyny wśród tych przedstawionych Klinikom Endokrynologii i Gastroenterohepatologii w Szpitala Szkoleniowo-Badawczego Sisli Etfal w latach 2009-2010. w badaniu. Testy czynności tarczycy wykonano dwukrotnie we wszystkich przypadkach przed i po eradykacji H. pylori. Biopsje dwunastnicy, antralne i ciemieniowe, oraz aspiraty i biopsje z jelita czczego pobrano podczas endoskopii górnego odcinka przewodu pokarmowego wykonane u wszystkich pacjentów. Przypadki bez patologii jelitowej zostały włączone do badania. WYNIKI: Wartości tyreotropiny (TSH), wolnej T3 i wolnej T4 w surowicy przed eradykacją H. pylori wynosiły 30,5 ± 28,8 IU/ml, 2,64 ± 0,56 pg/ml i 0,92 ± 0,32 ng/ml, a po eradykacji wynosiły odpowiednio 4,2 ± 10,6 IU/ml, 3,02 ± 0,61 pg/ml i 1,3 ± 0,34 ng/ml (wartości p <,001, .002 i <,001, odpowiednio). Po leczeniu eradykacyjnym H. pylori TSH zmniejszyło się we wszystkich przypadkach. przypadków, u 21 z nich rozwinęła się pozorna tyreotoksykoza. WNIOSEK: W przypadkach niedoczynności tarczycy zapalenie żołądka wywołane przez H. pylori może być odpowiedzialne za niewystarczającą odpowiedź na leczenie. nieadekwatną odpowiedź na leczenie. Eradykacja H. pylori w przypadkach otrzymujących wysokie dawki tyroksyny wiąże się z ryzykiem tyreotoksykozy. --- Wpływ glinu (Al) na czynność tarczycy oceniano u dorosłych szczurów Wistar dootrzewnowo (i.p) wstrzykiwano 7 mg Al (w postaci mleczanu) / kg masy ciała (m.c.) dziennie przez okres sześciu tygodni. Kinetyka przebiegu czasowego Na(125)I (3 μCi na 100 g m.c., i.p.) analizowano poprzez pomiar radioaktywności gamma tarczycy, surowicy, osadu białka surowicy i żółci, w czasie od 2 do 96 h po podaniu. W grupie leczonej Al wychwyt (125)I(-) przez tarczycę w 24 h (15 840 ± 570 vs. 18 030 ± 630 dpm/mg, P<0,05), jak również szybkość uwalniania (125)I(-) z gruczołu, obliczone jako nachylenie wykresu między 24 a 96 h (84 ± 8 vs. 129 ± 11 dpm / mg / h, P<0,05) zostały znacznie zmniejszone w porównaniu do kontrolą. Wydalanie (125)I(-) z żółcią nie było modyfikowane we wszystkich badanych okresach. Zawartość Al i peroksydacja lipidów (69,1 ± 8,5 vs. 53,2 ± 7,0 nmol MDA/g mokrej masy, P<0,05) były znacząco zmniejszone w porównaniu z grupą kontrolną. masy ciała, P<0,05) tkanki tarczycy były zwiększone u szczurów leczonych Al. Stężenia w surowicy stężenie tyroksyny całkowitej (T4, 3,78 ± 0,14 vs. 4,68 ± 0,12 μg/dl, P<0,05) i całkowitej trijodotyroniny (T3, 47 ± 4 vs. 66 ± 5 ng/dL, P<0,05) były zmniejszone przez działanie Al, ale wolne T4 (1,05 ± 0,05 vs. 1,04 ± 0,04 ng/dL, NS) i tyreotropina (TSH, 2,7 ± 0,4 vs. 2,6 ± 0,5 ng/ml, NS) pozostały niezmienione. Pomimo Al może pośrednio wpływać na wychwyt jodków przez tarczycę i wydzielanie hormonów przez mechanizm obejmujący indukcję przez mechanizm obejmujący indukcję stanu stresu oksydacyjnego, jednak zmiany te mogą być kontrolowane przez oś hormonalną podwzgórze-przysadka-tarczyca. oś hormonalna. Możemy stwierdzić, że u dorosłych szczurów Al nie działałby jako czynnik tarczycy. --- Badania na szczurach z niedoczynnością tarczycy pokazują, że po podaniu kombinacji tyroksyny (T4) i trójjodotyroniny (T3) w celu normalizacji tyreotropiny (TSH), eutyreoza we wszystkich narządach jest zapewniona tylko wtedy, gdy T(4) i T(3) są podawane w stosunku normalnie wydzielanym przez tarczycę szczura. Ponieważ substytucja T(4) skutkuje nieprawidłowym stosunkiem T(4)/T(3) w surowicy, możliwe jest również, że u ludzi eutyreoza nie występuje na poziomie tkankowym w wielu narządach, biorąc pod uwagę, że metabolizm jodotyroniny u ludzi i szczurów ma wiele podobnych mechanizmów. podobne mechanizmy. Ostatnie doniesienia, w których funkcje poznawcze i samopoczucie porównywano u pacjentów z pierwotną niedoczynnością tarczycy, którym podawano wyłącznie T(4) w porównaniu z substytucją T(4) plus T(3), przyniosły kontrowersyjne wyniki. stwierdzono pozytywne efekty lub ich brak. We wszystkich tych badaniach T(3) stosowano w postaci w zwykłej postaci, co skutkuje niefizjologicznymi pikami T(3) w surowicy. W tych badaniach sugeruje się, że substytucja T(3) powinna być najlepiej przeprowadzona z użyciem preparatem, który powoli uwalnia T(3), aby uniknąć tych pików. W badaniu pokazujemy, że leczenie osób z niedoczynnością tarczycy za pomocą kombinacji T (4) plus T (3) o powolnym uwalnianiu prowadzi do znacznej poprawy wartości T (4) i T (3) w surowicy. i T(3), stosunku T(4)/T(3) i TSH w surowicy w porównaniu z leczeniem tylko T(4). tylko T(4). Podawanie T(3) w surowicy z T(3) o powolnym uwalnianiu nie wykazało w surowicy, w przeciwieństwie do zwykłego T(3). --- Wchłoniętą dawkę tarczycy i efektywny okres półtrwania określono u 46 kotów z nadczynnością tarczycy kotów po leczeniu niską dawką (średnio 111 MBq) radiojodu dożylnie. Trzynaście z tych kotów otrzymało ioheksol w celu pomiaru współczynnika przesączania kłębuszkowego (GFR) pomiar w ciągu 24 godzin przed leczeniem radiojodem w związku z innym trwającego badania w naszej instytucji. Wartości przed terapią uzyskano dla całkowitej tyroksyny (TT(4)) i stosunku tarczycy do gruczołów ślinowych za pomocą sodu nadtechnecjanu sodu. U wszystkich kotów wykonano skany po terapii po 24, 48 i 120 h w celu oceny wychwytu jodu radioaktywnego (RAIU) i efektywnego okresu półtrwania efektywnego okresu półtrwania radiojodu. Dawkę pochłoniętą obliczono na podstawie skumulowanej aktywności za pomocą oprogramowania Olinda. Obie grupy były porównywalne pod względem wieku, TT(4) i stosunku aktywności tarczycy do aktywności gruczołów ślinowych. Analiza statystyczna analiza statystyczna wykazała znaczne zmniejszenie dawki pochłoniętej w tarczycy w grupie ioheksolu. ioheksolu. Temu zmniejszonemu wychwytowi nie towarzyszyło zmniejszenie efektywny okres półtrwania radiojodu. Zmienność międzyosobnicza RAIU zmniejszyła się w tej grupie i uzyskano bardziej jednorodne dawki pochłonięte. Nie wykazano istotnej różnicy w wynikach. Jednakże zaobserwowano tendencję w kierunku większej liczby resztkowych nadczynności tarczycy w grupie ioheksolu (15 w porównaniu z 6% w grupie kontrolnej). Badanie to wykazało, że ioheksol zakłóca wychwyt radiojodu u kota z nadczynnością tarczycy, ale nie nie powoduje zwiększonego obrotu. W tym badaniu, choć obejmującym niewielką liczbę kotów kotów, wyniki nie wydawały się być znacząco zmienione. --- Wpływ blokerów kanału Ca2+ werapamilu, nifedypiny i diltiazemu na trójjodotyroninę (T3) i wychwyt tyroksyny (T4) w hodowanych kardiomiocytach kardiomiocytach pochodzących od 2-dniowych szczurów. Eksperymenty przeprowadzono w temperaturze 37 stopni C w pożywce z 0,5% BSA dla [125I]T3 (100 pM) lub 0,1% BSA dla [125I]T4 (350 pM). 15-minutowy wychwyt [125I]T3 wynosił 0,124 +/- 0,013 fmol/pM wolnego T3 (n = 6); Wychwyt [125I]T4 wynosił 0,032 +/- 0,003 fmol/pM wolnego T4 (n = 12). Ani T3, ani T4 nie miały wpływu 1% DMSO (rozcieńczalnik dla nifedypiny i werapamilu). Pobór [125I]T3, ale nie [125I]T4, był zależny od dawki przez inkubację z 1-100 mikroM werapamilu (49-87%, P < 0,05) lub nifedypiny (53-81%, P < 0,05). Względny spadek względny spadek wychwytu [125I]T3 po 4 godzinach inkubacji z 10 mikroM werapamilem lub nifedypiną był mniejszy niż po 15 minutach lub 1 godzinie, co wskazuje na główny efekt hamujący blokerów kanału Ca2 + wystąpił na poziomie błony plazmatycznej. Zmniejszenie wiązania jądrowego [125I]T3 przez 10 mikroM werapamil lub nifedypinę było proporcjonalne do zmniejszenia komórkowego wychwytu [125I]T3 wychwytu. Diltiazem (1-100 mikroM) nie miał zależnego od dawki wpływu na wychwyt [125I]T3 ale zmniejszał wychwyt [125I]T4 o 45% (P < 0,05) przy każdym badanym stężeniu. Ani obecność 20 mM K+, ani obecność niskiego poziomu Ca2+ w pożywce nie miały wpływu na wychwyt [125I]T3 wpływały na wychwyt [125I]T3. Podsumowując, hamujące działanie blokerów kanału Ca2+ na wychwyt T3 w kardiomiocytach nie jest wtórne do ich wpływu na Ca2+, ale raczej odzwierciedlają interferencję z domniemanym nośnikiem T3 w błonie plazmatycznej. w błonie plazmatycznej. --- Opracowano model owiec poddanych tyreoidektomii, którym dożylnie podawano hormon tarczycy (TH) został opracowany w celu naśladowania endogennej ekspozycji na TH i analizy wpływ na homeostazę TH w osoczu ingerencji ksenobiotyków w wiązanie TH z białkami osocza z białkami osocza. TH została wyparta z miejsc wiązania z białkami osocza przy użyciu fenylobutazon (PBZ) jako testowy ksenobiotyk, aby porównać wpływ PBZ na w stanie stacjonarnym wolne i całkowite stężenia TH w osoczu między sytuacją in vivo a systemem in vitro. Podczas gdy PBZ zwiększał stężenie wolnej TH in vitro, PBZ in vivo spowodowało natychmiastowe zmniejszenie zarówno całkowitego, jak i wolnego stężenia TH w osoczu. TH w osoczu. Spadek całkowitego TH był zgodny z indukowanym przez PBZ przemieszczenie TH z białek wiążących w osoczu, co prowadziło do zwiększenia całkowitego klirensu TH w osoczu. Nie oczekiwano jednak, że temu zmniejszeniu całkowitego stężenia TH towarzyszył równoległy spadek wolnej TH w osoczu, ponieważ wolna TH jest jest określana przez klirens wolnej TH w osoczu. Sugerowało to, że PBZ może również zakłócać mechanizmy klirensu wolnej TH. Można że nasz model owiec z tyreoidektomią umożliwia podwójne działanie ksenobiotyku na TH w osoczu, a mianowicie przemieszczenie TH z jego białek wiążących, co prowadzi do zmniejszenia całkowitego stężenia w osoczu, co nie ma znaczenia dla funkcji tarczycy, w porównaniu z ingerencją w wewnętrznym klirensem TH prowadzącym do zmiany stężenia wolnej TH w osoczu, co ma istotny wpływ na główny wpływ na zaburzenia czynności tarczycy. --- CEL: Leki mogą czasami zakłócać wchłanianie jelitowe lewotyroksyny, głównie poprzez tworzenie nierozpuszczalnych kompleksów z tarczycą. lewotyroksyny, głównie poprzez tworzenie nierozpuszczalnego kompleksu z hormonem tarczycy w świetle jelita. w świetle jelita. Celem tego badania było zbadanie ostrego wpływu trzech wcześniej niebadanych leków na wchłanianie lewotyroksyny. PROJEKT: Zbadaliśmy wpływ trzech leków na wchłanianie tyroksyny u siedmiu normalnych ochotników. siedmiu normalnych ochotników. W każdym dniu badania badani przyjmowali 1 mg soli sodowej lewotyroksyny, przyjmowanej oddzielnie lub podawanej jednocześnie z chlorowodorkiem sewelameru chlorowodorkiem sewelameru (Renagel, lek wiążący fosforany stosowany w leczeniu hiperfosfatemii), chromem hiperfosfatemii), pikolinianem chromu (dostępny bez recepty suplement diety) lub ezetymib (Zetia, lek stosowany w leczeniu hipercholesterolemii). hipercholesterolemii). Tyroksynę w surowicy mierzono w odstępach 6-godzinnych po spożyciu leku. GŁÓWNE WYNIKI: Chlorowodorek sewelameru i pikolinian chromu znacząco zmniejszały stężenie tyroksyny w surowicy. (p < 0,05) znacząco zmniejszyły pole pod krzywą stężenia tyroksyny w surowicy, podczas gdy ezetymib nie miał żadnego wpływu. WNIOSEK: Pacjenci z niedoczynnością tarczycy przyjmujący chlorowodorek sewelameru lub pikolinian chromu pikolinian chromu powinni być poinformowani, aby oddzielić czas spożycia tych leków od przyjmowania hormonów tarczycy o kilka godzin. --- KONTEKST: Wpływ węglanu wapnia na wchłanianie lewotyroksyny nie był systematycznie badany. nie był systematycznie badany. Taka potencjalna interakcja lekowa zasługuje na zbadanie, ponieważ jednoczesne leczenie obydwoma lekami jest powszechne, szczególnie u kobiet po menopauzie. CEL: Zbadanie potencjalnego wpływu węglanu wapnia na wchłanianie lewotyroksyny. wchłanianiu lewotyroksyny. PROJEKT: Prospektywne badanie kohortowe przeprowadzone od listopada 1998 do czerwca 1999, uzupełnione badaniem in vitro wiązania tyroksyny (T(4)) z węglanem wapnia. z węglanem wapnia. USTAWIENIE: Centrum Medyczne dla Weteranów w West Los Angeles, Kalifornia. PACJENCI: Dwudziestu pacjentów (zakres wieku, 27-78 lat; n=11 mężczyzn) z niedoczynnością tarczycy którzy przyjmowali stabilny, długoterminowy schemat lewotyroksyny, zostało włączonych do badania. badanie. Wszyscy pacjenci mieli wartości wolnego T(4) i tyreotropiny w surowicy w normalnym zakresie przed rozpoczęciem badania. zakresie przed rozpoczęciem badania. INTERWENCJA: Pacjenci zostali poinstruowani, aby przyjmować 1200 mg / d wapnia pierwiastkowego jako węglanu wapnia, przyjmowanego wraz z lewotyroksyną, przez 3 miesiące. GŁÓWNE MIARY WYNIKÓW: Poziomy wolnej T(4), całkowitej T(4), całkowitej trijodotyroniny (T(3)) i tyreotropiny, mierzone u wszystkich pacjentów na początku badania (podczas przyjmowania samą lewotyroksynę), po 2 i 3 miesiącach (podczas przyjmowania węglanu wapnia i lewotyroksyny) oraz 2 miesiące po odstawieniu węglanu wapnia (podczas kontynuując przyjmowanie lewotyroksyny). WYNIKI: Średnie poziomy wolnego T(4) i całkowitego T(4) były znacząco obniżone podczas okresu wapniowego i wzrosły po odstawieniu wapnia. wapnia i wzrosły po odstawieniu wapnia. Średnie poziomy wolnego T(4) wynosiły 17 pmol / L (1,3 ng / dl) na początku badania, 15 pmol / L (1,2 ng / dl) w okresie wapnia i 18 pmol / L (1,4 ng / dl) po odstawieniu wapnia (ogólnie P<.001); średnie całkowite poziomy T(4) wynosiły 118 nmol/L (9.2 mikrog/dL) na początku badania, 111 nmol/L (8,6 mikrog/dL) podczas okresu wapniowego i 120 nmol/L (9,3 mikrog/dL) po odstawieniu wapnia (ogólne P=.03). Średnie poziomy tyreotropiny wzrosły znacząco, z 1,6 mIU / L na początku badania do 2,7 mIU / L w okresie wapnia i spadły do 1,4 mIU/L po odstawieniu wapnia (P=.008). Dwadzieścia procent pacjentów miało poziomy tyreotropiny w surowicy wyższe niż normalny zakres w okresie podawania wapnia; najwyższy zaobserwowany poziom wynosił 7,8 mIU/L. Średnia Poziomy T(3) nie zmieniły się w okresie stosowania wapnia. Badanie in vitro wiązania T(4) z wapniem wykazało, że adsorpcja T(4) na węglanie wapnia zachodzi przy kwaśnym pH. kwaśnym pH. WNIOSKI: To badanie 20 pacjentów otrzymujących długoterminową terapię zastępczą lewotyroksyną lewotyroksyny wskazuje, że węglan wapnia zmniejsza wchłanianie T(4) i i zwiększa poziom tyreotropiny w surowicy. Lewotyroksyna adsorbuje się na węglanie wapnia w środowisku kwaśnym, co może zmniejszać jej biodostępność. JAMA. 2000;283:2822-2825
|
Które leki mogą zaburzać wchłanianie tyroksyny?
|
wykazano, że sekwestranty kwasów żółciowych, siarczan żelazawy, sukralfat, węglan wapnia, leki zobojętniające zawierające glin, środki wiążące fosforany, raloksyfen i inhibitory pompy protonowej również zakłócają wchłanianie lewotyroksyny.
Chlorowodorek sewelameru lub pikolinian chromu należy zalecić, aby oddzielić czas spożycia tych leków od ich preparatu hormonów tarczycy o kilka godzin.
|
1,663
|
NEDD9, białko rusztowania ogniskowej adhezji, zostało niedawno zaproponowane do reguluje inwazję i przerzuty w niektórych typach nowotworów, ale jest nieznane w raku szyjki macicy. raka szyjki macicy. Celem tego badania było ustalenie, czy NEDD9 był zaangażowany w progresję i przerzuty raka szyjki macicy. Wyniki eksperymentalne wykazały Białko NEDD9 ulegało nadekspresji w raku szyjki macicy w porównaniu z normalnymi tkankami nabłonka szyjki macicy. tkanki nabłonka szyjki macicy. Nadekspresja NEDD9 była skorelowana z histologicznym histologicznym, przerzutami do węzłów chłonnych i stadium FIGO raka szyjki macicy. Wyciszenie NEDD9 skutkowało fosforylacją tyrozyny onkoprotein FAK i SRC, oraz zmniejszenie migracji komórek i inwazji w komórkach raka szyjki macicy SiHa i HeLa komórek. Nadekspresja NEDD9 prowadziła do tyrozynowej fosforylacji onkoprotein FAK i SRC oraz zwiększała migrację i inwazję komórek. Co więcej, fosforylacja tyrozyny fosforylacja NEDD9 była znacznie zmniejszona poprzez tłumienie fosforylacji tyrozyny fosforylacji FAK lub SRC, co sugeruje dodatnią pętlę sprzężenia zwrotnego fosforylacji tyrozyny między NEDD9 a FAK lub SRC. Ponadto nasze dane wykazały, że wyciszenie NEDD9 zmniejszyło ekspresję wimentyny i zwiększyło ekspresję E-kadheryny w komórkach raka szyjki macicy i odwrotnie. E-kadheryna podlegała regulacji NEDD9, FAK i SRC, ale nie zmieniała ani fosforylacji tyrozyny ani całkowitego NEDD9. Nasze odkrycia sugerują, że NEDD9 ulega nadekspresji w tkankach i komórkach raka szyjki macicy. tkankach i komórkach raka szyjki macicy, a nadekspresja NEDD9 sprzyja migracji i inwazję w komórkach raka szyjki macicy, prawdopodobnie poprzez dodatnią pętlę sprzężenia zwrotnego fosforylacji tyrozyny pomiędzy NEDD9 i FAK lub SRC. --- G3BP jest białkiem wiążącym RasGAP, które ulega nadekspresji w wielu ludzkich nowotworach. My wcześniej, że regulacja w dół G3BP hamowała wzrost komórek i indukowała apoptozę w komórkach HCT116. Tutaj donosimy, że zarówno przejściowe, jak i stabilne nokaut G3BP hamował wzrost, migrację i zdolność do inwazji ludzkiego raka płuc H1299. Co więcej, obniżenie poziomu G3BP znacząco zahamowała fosforylację Src, FAK i ERK, a poziomy NF-κB zostały również znacznie zmniejszone w komórkach H1299. Knockdown G3BP zmniejszył również ekspresję metaloproteiny macierzy ekspresji metaloproteinazy macierzy-2 (MMP-2), MMP-9 i aktywatora plazminogenu aktywatora plazminogenu (uPA), a dane in vivo wykazały, że obniżenie poziomu G3BP znacząco hamowała wzrost ksenograftów nowotworowych H1299. Łącznie, dane te wykazały, że knockdown G3BP hamował migrację i inwazję ludzkich komórek raka płuc poprzez komórek raka płuca poprzez hamowanie Src, FAK, ERK i NF-κB oraz obniżenie poziomów MMP-2, MMP-9 i uPA. --- CEL: Nasze słabe zrozumienie tego, w jaki sposób mediatory stanu zapalnego mogą wpływać na zachowanie osteoblastów zachowanie osteoblastów doprowadziło nas do zbadania czynnika martwicy nowotworów (TNF)α i fosforylacji Src. MATERIAŁ I METODY: Komórki preosteoblastów MC3T3-E1 zostały zebrane w określonych punktach czasowych po leczeniu TNFα lub pożywką kondycjonowaną stymulowaną RAW267, a następnie ekstrakty komórkowe przygotowano do testu immunoblottingu. ELISA wykrył zawartość TNFα w pożywce kondycjonowanej. Martwica guza zastosowano również przeciwciała neutralizujące czynnik martwicy nowotworów-α. WYNIKI: Udało się wykazać, że TNFα prowokuje osłabienie w fosforylacji Y-fosforylacji zarówno białek FAK (przy Y397 ), jak i Src (przy Y416 ) (P < 0,05), sugerując spadek ich aktywności. Bardzo podobny profil zaobserwowano gdy osteoblasty inkubowano z pożywką kondycjonowaną z lipopolisacharydu (LPS), różniąc się istotnie od kontroli (FAK i Src, P < 0,05). Niemniej jednak, aby zweryfikować te odkrycia, postanowiliśmy zdecydowaliśmy się na preinkubację osteoblastów z przeciwciałem neutralizującym anty-TNFα (2 μg ml(-1) ) przed ekspozycją na kondycjonowaną pożywkę. Co ważne, nasze wyniki ujawniły, że nastąpiło zmniejszenie tych efektów pożywki kondycjonowanej, gdy oceniano te same parametry biologiczne (P < 0,05). Co więcej, wykazaliśmy również wykazaliśmy również, że TNFα upośledza adhezję osteoblastów, co sugeruje interesującą rolę w wydajność osteoblastów. WNIOSKI: W sumie wyniki te sugerują, że mediatory makrofagów stymulowane przez LPS osłabiają aktywację FAK i Src w osteoblastach, sugerując nową rolę TNFα w osteoblastach. nową rolę TNFα w wydajności osteoblastów. --- Oparta na integrynach adhezja do macierzy zewnątrzkomórkowej (ECM) odgrywa kluczową rolę w kontrolowaniu w kontrolowaniu różnicowania, przeżywalności i ruchliwości komórek nabłonkowych. Komórki przyczepiają się do ECM poprzez dynamiczne struktury zwane ogniskowymi przyległościami (FA). FA ulegają ciągłej przebudowie, w której pośredniczy ruch pęcherzyków i fuzja. A rozpuszczalny czynnik wrażliwy na N-etylomaleimid (NSF) białko wiążące α (αSNAP) jest niezbędnym mediatorem fuzji błon; jednak jego rola w regulacji ECM i ruchliwości komórek pozostają niezbadane. W tym badaniu odkryliśmy, że αSNAP indukowała oderwanie komórek nabłonka jelitowego, podczas gdy nadekspresja αSNAP komórek, podczas gdy nadekspresja αSNAP zwiększała adhezję ECM i hamowała inwazję komórek. inwazję. Utrata αSNAP upośledzała zależną od Golgiego glikozylację i handel integryny β1 i zmniejszyła fosforylację ogniskowej kinazy adhezyjnej (FAK) i paxillin, co skutkuje demontażem FA. Te efekty zubożenia αSNAP na adhezję ECM były niezależne od apoptozy i NSF. Zgodnie z naszymi wcześniejszymi doniesieniami, że fragmentacja Golgiego pośredniczy w komórkowych efektach knockdownu αSNAP, stwierdziliśmy, że farmakologiczne lub genetyczne zaburzenie Golgiego rekapitulowało wszystkie efekty zubożenia αSNAP na adhezję ECM. Ponadto, nasze dane implikują integrynę β1, FAK i paksylinę w pośredniczeniu w obserwowanym proadhezyjne działanie αSNAP. Wyniki te ujawniają nową rolę αSNAP w regulowaniu adhezji ECM i ruchliwości komórek nabłonkowych. --- Rgnef (znany również jako p190RhoGEF lub ARHGEF28) jest czynnikiem Rho (GEF), który wiąże ogniskową kinazę adhezyjną (FAK). FAK jest rekrutowana do zrostów i aktywowana przez receptory integrynowe wiążące się z białkami macierzy, takimi jak białkami macierzy, takimi jak fibronektyna (FN). Modele kanoniczne umieszczają Rgnef w regulacji aktywności GTPazy Rho i ruchu komórek. ruch komórek. Niniejszym ustalamy nową, odgórną rolę Rgnef w zwiększaniu lokalizacji FAK do wczesnych zrostów obwodowych i promowaniu aktywacji FAK po związaniu FN wiązanie. Fibroblasty zarodkowe myszy (MEF) pozbawione Rgnef wykazują wady w adhezji tworzenie, poziomy fosfotyrozyny FAK (pY)-397 i lokalizacja FAK do adhezji obwodowej po ponownym umieszczeniu na FN. Reekspresja Rgnef ratuje te defekty wady, ale wymaga wiązania Rgnef-FAK. Mutacja w domenie Rgnef pleckstrin (PH) hamuje tworzenie adhezji, lokalizację FAK oraz FAK-Y397 i fosforylację paksyliny-Y118 bez zakłócania interakcji Rgnef-FAK. Mutant Rgnef nieaktywny w GEF ratuje fosforylację FAK-Y397 i wczesną lokalizację adhezji, ale nie paxillin-Y118. lokalizację, ale nie fosforylację paxillin-Y118. Sugeruje to, że, za wiązaniem FN, paxillin-pY118 wymaga aktywności Rgnef GEF poprzez mechanizm mechanizm różny od tworzenia adhezji i aktywacji FAK. Wyniki te wspierają rolę rusztowania dla Rgnef w lokalizacji i aktywacji FAK na wczesnym etapie adhezji w sposób zależny od domeny PH, ale niezależny od aktywności GEF. --- CELE: PTPN13 jest nowym genem kandydującym hamującym rozwój nowotworu. Zbadanie ekspresji ekspresji PTPN13 i jego potencjalnej funkcji w inwazji i przerzutach raka płaskonabłonkowego płuc (LSCC), przeprowadziliśmy to badanie w 91 pierwotnych tkankach LSCC i sąsiadujących tkankach nienowotworowych. METODY: Ekspresję mRNA PTPN13 i FAK oznaczono ilościowo za pomocą reakcji łańcuchowej polimerazy z odwrotną reakcję łańcuchową polimerazy z odwrotną transkrypcją. Ekspresja białka PTPN13, ogniskowej ogniskowej kinazy adhezyjnej (FAK) i fosforylowanego FAK (P-FAK) oceniano za pomocą barwienia immunohistochemicznego i barwienie immunohistochemiczne i western blotting. Związek między ekspresją PTPN13 FAK i parametrami kliniczno-patologicznymi. WYNIKI: Ekspresja PTPN13 była obniżona w LSCC i była ujemnie skorelowana ze stopniem i stadium zaawansowania nowotworu. Poziom mRNA FAK, jak również białka FAK były podwyższone w tkankach LSCC. Poziom P-FAK, również podwyższony, nie miał związku z ekspresją mRNA FAK i białka FAK, ale wykazywał ujemną korelację z PTPN13. korelację z ekspresją PTPN13. Poziom P-FAK miał znaczącą dodatnią korelację z klasyfikacją TNM. WNIOSEK: Nadmierna ekspresja FAK i zwiększona fosforylacja FAK odgrywa istotną rolę w inwazji ważną rolę w inwazji i przerzutach LSCC. --- W połowie lat 80. stało się jasne, że transformująca aktywność onkogennego Src była powiązana z aktywnością jego domeny kinazy tyrozynowej i zwrócono uwagę na identyfikację substratów, domniemanego kolejnego poziomu kontroli na ścieżce do transformacji. Wśród pierwszych, którzy rozpoznali potencjał przeciwciał specyficznych dla fosfotyrozyny, Parsons i współpracownicy rozpoczęli ryzykowną podejście, które ostatecznie doprowadziło do klonowania cDNA i funkcjonalnej i funkcjonalnej charakterystyki wielu z najbardziej znanych substratów Src (np, p85-kortaktyna, p110-AFAP1, p130Cas, p125FAK i p120-katenina). Dwie dekady i ponad 6000 cytowań później, pierwotne cele projektu mogą być postrzegane jako drugorzędne w stosunku do ogromnego wpływu tych substratów białkowych na wiele obszarów biologii. biologii. Na prośbę redaktorów, niniejszy przegląd nie ogranicza się do aktualnego statusu substratów, ale także odzwierciedla anatomię samego projektu i niektóre wyzwania projektu oraz niektórych wyzwań i decyzji napotkanych po drodze. po drodze. --- CEL: Zbadanie wpływu Ganfukang (GFK) na czynnik wzrostu tkanki łącznej czynnik wzrostu (CTGF) i ogniskową kinazę adhezyjną (FAK) / kinazę białkową B (PKB lub Akt) w szczurzym modelu zwłóknienia wątroby oraz w celu zbadania leżących u podstaw terapeutycznych mechanizmów molekularnych GFK. METODY: Pięćdziesiąt szczurów SD podzielono losowo na pięć grup w następujący sposób grupa kontrolna, grupa modelowa (powtarzane podskórne wstrzyknięcie CCl4) i trzy grupy leczonych GFK (31,25, 312,5 i 3125 mg/kg, podawanie dożołądkowe). dożołądkowo). Reakcja łańcuchowa odwrotnej transkryptazy-polimerazy (RT-PCR), Western blotting i immunohistochemię wykorzystano do zbadania ekspresji CTGF, integryny α5, integryny β1, szlaku sygnałowego FAK/Akt, cyklinyD1 oraz kolagenu u szczurów poddanych różnej terapii. WYNIKI: GFK osłabiał regulację w górę CTGF, integryny α5 i integryny β1 u szczurów ze zwłóknieniem wątroby i hamował zarówno fosforylację FAK, jak i jednocześnie fosforylację Akt (P<0,01). W tym samym czasie ekspresja cyklinyD1, kolagenu I i kolagenu III została znacznie zmniejszona przez GFK (P<0.01). WNIOSKI: Szlak sygnałowy CTGF i FAK/Akt został aktywowany w indukowanym przez CCl4 szczurów z włóknieniem wątroby, co przyczynia się do zwiększonej ekspresji cyklinyD1 i genów kolagenu. genów kolagenu. Mechanizmy działania przeciwzwłóknieniowego GFK mogą być spowodowane z jego wpływu na CTGF i szlak sygnałowy FAk/Akt.
|
Czy białko FAK (Focal Adhesion Kinase) jest fosforylowane?
|
Tak, białko FAK (Focal Adhesion Kinase) jest fosforylowane.
|
1,664
|
Komórki nowotworowe ewoluują z normalnych komórek poprzez mutacje somatyczne i dobór naturalny. selekcję. Porównanie ewolucji komórek nowotworowych i ewolucji organizmów może wyjaśnić genetyczne podstawy raka. Tutaj analizujemy mutacje somatyczne w >400 genomach nowotworowych. Odkryliśmy, że częstotliwość somatycznych zmian pojedynczego nukleotydu wzrasta wraz z czasem replikacji podczas fazy S znacznie bardziej drastyczniej niż zmiany pojedynczych nukleotydów w linii zarodkowej i somatyczne zmiany strukturalne na dużą skalę, w tym amplifikacje zmiany strukturalne, w tym amplifikacje i delecje. Stosunek nonsynonimicznych do synonimicznych zmian pojedynczych nukleotydów jest wyższy dla komórek rakowych niż dla komórek linii zarodkowej, co sugeruje słabszą selekcję oczyszczającą przeciwko mutacjom somatycznym. mutacjom somatycznym. Wśród genów z powtarzającymi się mutacjami tylko geny odpowiedzialne za nowotwory wykazują dowody silnej pozytywnej selekcji, a regiony późnej replikacji są zubożone o geny odpowiedzialne za nowotwory, chociaż wzbogacone o powtarzalnie zmutowane geny. geny. Obserwacje te pokazują, że czas replikacji odgrywa znaczącą rolę w kształtowaniu kształtowaniu krajobrazu zmienności pojedynczych nukleotydów w komórkach nowotworowych. --- Jest to pierwsze doniesienie o esterazie owadów wydajnie wyrażanej w metylotroficzne drożdże Pichia pastoris (do tej pory esterazy owadów były produkowane tylko w systemie bakulowirusowym). Po wyizolowaniu cDNA karboksylazy Tribolium castaneum Tribolium castaneum (TCE), początkowo nie byliśmy w stanie wyrazić go w Escherichia coli lub P. pastoris pomimo znacznych poziomów transkrypcji. Ponieważ kodonów jest inny w T. castaneum i P. pastoris, założyliśmy, że jest to możliwe wyjaśnienie translacji. było możliwym wyjaśnieniem bariery translacyjnej obserwowanej u drożdży. W związku z tym zaprojektowaliśmy i skonstruowaliśmy za pomocą rekurencyjnego PCR syntetyczny gen TCE (synTCE) zoptymalizowany pod kątem heterologicznej ekspresji w P. pastoris, tj. gen, w którym w którym niektóre kodony TCE są zastępowane kodonami synonimicznymi "preferowanymi" w P. pastoris. Gdy zmieniony gen został umieszczony pod kontrolą genu gliceraldehydu P. pastoris dehydrogenazy gliceraldehydo-3-fosforanowej (GAP) lub promotora indukowalny promotor oksydazy alkoholowej (AOX1) i wprowadzony na wektorze ekspresyjnym do P. pastoris, jego produkt był wytwarzany wewnątrzkomórkowo. Udało nam się również z powodzeniem zbadaliśmy możliwość uzyskania produktu wydzielanego: Komórki P. pastoris wyrażające fuzję in-frame synTCE z sygnałem wydzielania czynnika alfa pod kontrolą promotora GAP wydzielały rekombinowaną esterazy do pożywki zewnętrznej (do stężenia 7 mg/L). Oprócz tej demonstracji produkcji TCE w drożdżach, nasze wyniki sugerują, że promotor GAP może korzystnie zastąpić promotor AOX1 jako czynnik napędzający ekspresję synTCE ekspresji. Aktywność specyficzna dla TCE wynosiła około 5 U/mg, gdy jako substratu użyto p-nitrofenylooctanu. jako substratu użyto octanu p-nitrofenylu. --- Opracowaliśmy opartą na zachowaniu sekwencji sztuczną sieć neuronową o nazwie NetDiseaseSNP, która klasyfikuje nsSNP jako powodujące chorobę lub neutralne. Nasza metoda wykorzystuje doskonały algorytm generowania dopasowań SIFT do zidentyfikować powiązane sekwencje i kombinację 31 cech oceniających sekwencję sekwencji i przewidywaną dostępność powierzchni, aby uzyskać pojedynczy wynik który może być wykorzystany do uszeregowania nsSNPs w oparciu o ich potencjał do wywoływania chorób. NetDiseaseSNP skutecznie klasyfikuje mutacje chorobotwórcze i neutralne. Ponadto Ponadto pokazujemy, że NetDiseaseSNP zadowalająco rozróżnia mutacje powodujące raka i mutacje pasażerskie. mutacje zadowalająco. Nasza metoda przewyższa inne najnowocześniejsze metody na kilku zestawach danych chorobowych/neutralnych, a także na zestawach mutacji nowotworowych driver/passenger mutacji, a zatem może być wykorzystana do wskazania i ustalenia priorytetów prawdopodobnych kandydatów na choroby wśród nsSNP do dalszych badań. NetDiseaseSNP jest publicznie dostępny jako narzędzie online, a także jako usługa internetowa: http://www.cbs.dtu.dk/services/NetDiseaseSNP. --- Poprzednie badania pozytywnej selekcji naturalnej u ludzi obejmujące cały genom zidentyfikowały szereg nieneutralnie ewoluujących genów, które odgrywają ważną rolę w pigmentację skóry, metabolizm lub funkcje odpornościowe. Ostatnie badania również wykazały również, że ogólnogenomowy wzorzec lokalnej adaptacji można wykryć poprzez identyfikując korelacje między wzorcami częstotliwości alleli a zmiennymi środowiskowymi. zmiennymi środowiskowymi. Pomimo tych obserwacji, stopień, w jakim dobór naturalny selekcja naturalna jest napędzana przede wszystkim przez adaptację do lokalnych środowisk i rolę patogenów lub innych czynników ekologicznych. patogenów lub innych czynników ekologicznych jako czynników selektywnych, jest nadal przedmiotem debaty. czynników selektywnych. Aby rozwiązać tę kwestię, skorelowaliśmy przestrzenną częstotliwość alleli dużej próbki SNP z 55 różnych populacji ludzkich z zestawem czynników środowiskowych, które opisują czynników środowiskowych, które opisują lokalne cechy geograficzne, takie jak klimat, reżimy żywieniowe i obciążenia patogenami. Zgodnie z wcześniejszymi badaniami, wykryliśmy znaczące wzbogacenie genowych SNP, a zwłaszcza niesynonimicznych SNP związanych z lokalną adaptacją. Ponadto wykazaliśmy, że różnorodność lokalnego środowiska patogennego jest dominującym czynnikiem napędzającym lokalnej adaptacji, a klimat, przynajmniej mierzony tutaj, odgrywa tylko stosunkowo niewielką rolę. Podczas gdy demografia tła zdecydowanie najsilniej wkład w wyjaśnienie wariancji genetycznej między populacjami, wykryliśmy około 100 genów, które wykazują nieoczekiwanie silną korelację między częstotliwościami alleli a środowiskiem patogennym. a środowiskiem patogennym, po skorygowaniu o demografię. I odwrotnie, w przypadku reżimów żywieniowych i warunków klimatycznych żadne geny nie wykazują podobnej korelacji między czynnikiem środowiskowym a allelami. korelację między czynnikiem środowiskowym a częstotliwościami alleli. Wynik ten został potwierdzony przy użyciu danych sekwencjonowania o niskim pokryciu dla wielu populacji. Wśród loci ukierunkowanych przez selekcję patogenów, znaleźliśmy wzbogacenie genów związanych z chorobami autoimmunologicznymi, takimi jak celiakia, cukrzyca typu 1 i stwardnienie rozsiane. stwardnienie rozsiane, co uwiarygodnia hipotezę, że niektóre allele allele podatności na choroby autoimmunologiczne mogą być utrzymywane w ludzkiej populacji ze względu na populacji ze względu na przeszłe procesy selektywne. --- Neuroblastoma jest jednym z najbardziej niejednorodnych genomowo nowotworów złośliwych wieku dziecięcego badanych do tej pory, a zdarzenia molekularne zachodzące w przebiegu choroby nie są w pełni poznane. choroby nie są w pełni poznane. Badania genomiczne nerwiaka niedojrzałego wykazały tylko kilka powtarzających się mutacji i niskie obciążenie mutacjami somatycznymi. Jednak żadne z tych badań jednak żadne z tych badań nie analizowało mutacji powstających w przebiegu choroby, ani nie choroby, ani nie zbadano systemowo ekspresji zmutowanych genów. Tutaj przeprowadziliśmy analizy genomowe guzów pobranych podczas 3,5-letniego przebiegu choroby od pacjenta z nerwiakowłókniakowatością (biopsja szpiku kostnego w momencie rozpoznania, nadnercze guza pierwotnego pobranego podczas resekcji chirurgicznej i przerzutu do wątroby podczas autopsji). Sekwencjonowanie całego genomu indeksowego przerzutu do wątroby zidentyfikowało 44 niesynonimiczne mutacje somatyczne w 42 genach (0,85 mutacji/MB) oraz dużą hemizygotyczną delecję w genie ATRX, która została niedawno opisana w neuroblastoma. neuroblastoma. Spośród tych 45 zmian somatycznych, 15 wykryto również w guzie pierwotnym i biopsji szpiku kostnego, podczas gdy pozostałe 30 było unikalne dla guza guza indeksowego, co wskazuje na akumulację mutacji de novo podczas terapii. Ponadto, sekwencjonowanie transkryptomu na 3 guzach wykazało tylko 3 z 15 powszechnie zmutowanych genów (LPAR1, GATA2 i NUFIP1) miały wysoki poziom ekspresji zmutowanych alleli. ekspresji zmutowanych alleli, co sugeruje potencjalną onkogenną rolę tych zmutowanych genów. tych zmutowanych genów. Wśród nich, receptor sprzężony z białkiem G LPAR1 wykazywał wysoką ekspresję we wszystkich guzach. Komórki wyrażające mutanta LPAR1 R163W wykazywały znacznie zwiększoną ruchliwość poprzez podwyższoną sygnalizację Rho, ale nie miały wpływu na wzrost. Dlatego też badanie to podkreśla potrzebę wielokrotnych biopsji i sekwencjonowania podczas progresji raka oraz kombinatorycznego sekwencjonowania DNA i RNA w celu systematycznej identyfikacji mutacji wyrażonych mutacji. --- Płaskonabłonkowy rak płuca jest głównym histotypem niedrobnokomórkowego raka płuca (NSCLC), który różni się od gruczolakoraka płuc. Wykorzystaliśmy sekwencjonowanie całego eksomu aby zidentyfikować nowe niesynonimiczne mutacje somatyczne w płaskonabłonkowym raku płuc. płaskonabłonkowego raka płuca. Zidentyfikowaliśmy 101 wariantów pojedynczych nukleotydów (SNV), w tym 77 niesynonimicznych SNV (67 mutacji typu missense i 10 nonsensownych) oraz 11 INDELs powodujących przesunięcia ramki. Znaleźliśmy również cztery SNV zlokalizowane w miejscach splicingu. Zweryfikowaliśmy zweryfikowaliśmy 62 SNV (51 missense, 10 nonsensownych i 1 mutację w miejscu splicingu) i 10 INDEL jako mutacje somatyczne w tkance raka płuc. Szesnaście zmutowanych genów było również zmutowanych u co najmniej jednego pacjenta z innym typem raka płuca w bazie danych Catalogue of Somatic Mutation in Cancer (COSMIC). Cztery geny (LPHN2, TP53, MYH2 i TGM2) były zmutowane w około 10% próbek w bazie danych COSMIC. próbek w bazie danych COSMIC. Zidentyfikowaliśmy dwie mutacje missense w C10orf137 i MS4A3, które występowały również w innych tkankach guzów litych w bazie danych w bazie danych COSMIC. Znaleźliśmy kolejną mutację somatyczną w EP300, która była zmutowana w 4,2% z 2 020 próbek guzów litych w bazie danych COSMIC. Podsumowując, nasze wyniki wskazują, że TP53, EP300, LPHN2, C10orf137, MYH2, TGM2 i MS4A3 są potencjalnymi genami potencjalne geny motoryczne płaskonabłonkowego raka płuc. --- Wstęp: Gruczolakorak żołądka jest rzadką diagnozą w dzieciństwie. A 14-letni pacjent z przerzutowym gruczolakorakiem żołądka i silnym wywiadem rodzinnym w kierunku raka jelita grubego. silną rodzinną historią raka jelita grubego. Sekwencjonowanie kliniczne CDH1 i APC było negatywne. negatywne. W związku z tym zastosowano sekwencjonowanie całego egzomu, aby uchwycić większość regionów kodujących białka w celu identyfikacji wariantów pojedynczych nukleotydów, małych insercji/delecji i nieprawidłowości liczby kopii w linii zarodkowej pacjenta w linii zarodkowej pacjenta, jak również w guzie pierwotnym. MATERIAŁY I METODY: DNA wyekstrahowano z krwi pacjenta, guza pierwotnego i niezmienionego nowotworu. guza pierwotnego i krwi matki pacjenta. Biblioteki DNA zostały skonstruowane i sekwencjonowane na aparacie Illumina HiSeq2000. Dane zostały przetworzone przy użyciu Picard i Samtools, a następnie analizowane za pomocą Genome Analysis Toolkit. Warianty zostały adnotowane przy użyciu wewnętrznego programu opartego na Ensembl. Liczba kopii została oceniona przy użyciu ExomeCNV. WYNIKI: Każda próbka została zsekwencjonowana do średniej głębokości pokrycia większej niż 120×. Rzadki niesynonimiczny kodujący wariant pojedynczego nukleotydu (SNV) w TP53 został zidentyfikowany w linii zarodkowej. Istniało 10 somatycznych wariantów uszkadzających białko nowotworowe które nie zostały zaobserwowane w niezmienionym genomie matki. ExomeCNV porównując guz z linią zarodkową pacjenta, zidentyfikowano nieprawidłową liczbę kopii, obejmującą 6 946 genów. WNIOSKI: Przedstawiamy niezwykły przypadek Li-Fraumeni wykryty za pomocą sekwencjonowania całego egzomu. sekwencjonowania całego egzomu. Istniały również prawdopodobne mutacje somatyczne w gruczolakoraku żołądka. gruczolakoraku żołądka. Wyniki te podkreślają potrzebę dokładniejszych i szerzej zakrojonych analiz dokładniejszych i szeroko zakrojonych analiz linii zarodkowej i nowotworów, aby dokładnie informować pacjentów o odziedziczonym ryzyka zachorowania na raka i identyfikacji mutacji somatycznych.
|
Czy większość mutacji genów motorycznych jest synonimiczna czy niesynonimiczna?
|
Wspólnym celem projektów sekwencjonowania nowotworów jest znalezienie genów, których mutacje są wybierane podczas rozwoju nowotworu. Osiąga się to poprzez wybór genów, które mają więcej mutacji niesynonimicznych niż oczekiwano na podstawie szacowanej częstotliwości mutacji tła.
|
1,665
|
Patogeneza udaru obejmuje stan zapalny, apoptozę i ekscytotoksyczność, w której częściowo pośredniczy aktywacja neuronalnej syntazy NO (nNOS). Grelina, endogenny endogenny 28-aminokwasowy peptyd, wykazuje działanie antyapoptotyczne i przeciwzapalne. właściwości przeciwzapalne. Jednak wpływ greliny w trwałym ogniskowym niedokrwieniu mózgu niedokrwienie mózgu i rola nerwu błędnego w jego działaniu pozostają nieznane. Aby to zbadać, dorosłe samce szczurów Sprague-Dawley poddano prawostronnej stałej okluzji tętnicy środkowej mózgu (MCAO) z lub bez uprzedniej obustronnej wagotomii pnia mózgu. wagotomią. Następnie podano wlew 4 nmol ludzkiej greliny jako leczenie lub soli fizjologicznej jako nośnika. Deficyt neurologiczny oceniano po 24 godzinach od MCAO. Szczury zostały następnie zabite, a mózgi szybko usunięto i przeanalizowano pod kątem zawału wielkość, markery stanu zapalnego, ekscytotoksyczność i apoptozę. W porównaniu z leczenie nośnikiem, leczenie ludzką greliną u szczurów z nerwem błędnym po MCAO wykazało znaczne zmniejszenie deficytu neurologicznego o 57% i wielkości zawału o 25%. Okluzja tętnicy środkowej mózgu spowodowała wzrost mózgowego TNF-α, IL-6, neutrofilów, metaloproteinazy macierzy 9 i ekspresji genów nNOS, nitrotyrozyny i apoptozy. Leczenie ludzką greliną u szczurów z nerwem błędnym znacząco zmniejszyło powyższe pomiary. Leczenie ludzką greliną również poprawiło 7-dniowe przeżycie i znacznie zmniejszyło deficyt neurologiczny w ciągu przez całe 7 dni po MCAO u szczurów z nerwem błędnym w porównaniu z nośnikiem. Wcześniejsza wagotomia osłabiła jednak neuroprotekcyjne działanie ludzkiej greliny na deficyt neurologiczny, rozmiar zawału, TNF-α, ruch neutrofili, nitrotyrozynę i apoptozę. Ludzka grelina jest zatem środkiem neuroprotekcyjnym, który hamuje stan zapalny, aktywność nNOS i apoptozę w ogniskowym niedokrwieniu mózgu poprzez szlak błędny. --- CELE: Tkanka tłuszczowa jest ważnym narządem endokrynnym, który wytwarza szereg hormony i cytokiny (leptyna, adiponektyna, rezystyna, aktywator plazminogenu inhibitor-1, czynnik martwicy nowotworów TNF α), które odgrywają istotną rolę w regulacji wielu funkcji fizjologicznych. wielu funkcji fizjologicznych. METODY: Zbadaliśmy wpływ adipokin u pacjentów z udarem niedokrwiennym mózgu. Przebadano pacjentów z ostrym udarem (n=145), a wyniki porównano z grupą kontrolną (n=68). z grupą kontrolną (n=68). Zbadaliśmy potencjalne powiązania między leptyną, adiponektyną i greliną a różnymi typami udaru i tradycyjnymi czynnikami ryzyka. czynnikami ryzyka. WYNIKI: Znacząco wyższe poziomy leptyny i niższe poziomy adiponektyny i greliny potwierdzono w grupie z udarem mózgu. Poziom leptyny u kobiet z udarem był trzykrotnie wyższy niż u mężczyzn, a poziom leptyny pozytywnie dodatnio korelował z otyłością u obu płci. Poziom greliny korelował łagodnie z poziomem trójglicerydów i poziomem trójglicerydów i były dominujące u mężczyzn z udarem sercowo-zatorowym. Poziomy adiponektyny nie różniły się między mężczyznami i kobietami z ostrym udarem mózgu, i korelowały z typami udaru miażdżycowo-zakrzepowego i lakunarnego u mężczyzn. WNIOSKI: Adipokiny i grelina odgrywają ważną rolę w udarze niedokrwiennym mózgu, ale ich funkcja w podtypach udaru wydaje się być różna i zależna od płci. Konieczne są dalsze badania w celu potwierdzenia naszych wyników. --- Grelina, peptyd żołądkowo-jelitowy odgrywający ważną rolę w regulacji żywienia i metabolizmu metabolizm, został niedawno zbadany pod kątem jego działania neuroprotekcyjnego. W W tym przeglądzie omawiamy przedkliniczne dowody sugerujące, że grelina może być przydatna terapeutycznym w ochronie mózgu przed uszkodzeniem po udarze niedokrwiennym. W szczególności omówimy dowody wskazujące, że podawanie greliny może poprawić przeżywalność komórek neuronalnych w zwierzęcych modelach ogniskowego niedokrwienia mózgu, a także a także ratować deficyty pamięci. Omówimy również proponowane mechanizmy działania, w tym działanie antyapoptotyczne i przeciwzapalne, i zasugerujemy, że leczenie greliną może leczenie greliną może być przydatną interwencją po udarze w klinice. --- Udar niedokrwienny występuje w wyniku niedrożności naczynia krwionośnego dostarczającego krew do mózgu. Uszkodzenie błony śluzowej przewodu pokarmowego nie tylko wywołuje nie tylko wywołuje miejscowe i ogólnoustrojowe reakcje zapalne, ale może również skutkować zespołem dysfunkcji zespół dysfunkcji wielonarządowej. Zbadaliśmy, czy zmiany greliny w surowicy i motoryki jelita cienkiego jelita cienkiego występują w niedokrwieniu mózgu. Modele ogniskowego niedokrwienia mózgu u szczurów zostały wytworzone metodą okluzji tętnicy środkowej mózgu (MCAO). Grupa Grupa MCAO została następnie równo podzielona na pięć podgrup po 3, 6, 12, 24 i 48 godzin, a szczury poddane operacji pozorowanej wykorzystano jako kontrolę. Poziom greliny w surowicy został analizowano za pomocą enzymatycznego testu immunosorbcyjnego, a ruchliwość jelita cienkiego mierzono za pomocą barwienia błękitem metylenowym. Tkankę jelita krętego zbadano za pomocą i mikroskopii elektronowej. Wyniki neurologiczne wynosiły 0 dla wszystkich szczurów w grupie w grupie kontrolnej i 2-3 dla szczurów w grupie MCAO, co sugeruje, że modele szczurów zostały pomyślnie utworzone. Poziom greliny w surowicy był wyższy w grupie MCAO w porównaniu z grupą kontrolną (P < 0,05). Jednak siła napędowa u szczurów z MCAO była znacznie niższa niż w grupie kontrolnej (P < 0,05), osiągając najniższy poziom po 24 godzinach. Uszkodzenie błony śluzowej jelit, w tym kosmki jelitowe, wakuolarne zwyrodnienie organelli, poszerzone połączenia komórkowe i komórki apoptotyczne można było znaleźć pod mikroskopem świetlnym i elektronowym. mikroskopii elektronowej. Nasze wyniki wykazały, że wyższy poziom greliny w surowicy zmniejszona ruchliwość przewodu pokarmowego i uszkodzenie błony śluzowej jelita istniały u szczurów z MCAO. --- Wiadomo, że grelina promuje obronę neuronów i przeżycie przed niedokrwieniem poprzez hamowanie procesów apoptotycznych. W niniejszym badaniu zbadaliśmy rolę odpowiedzi na apoptozę prostaty-4 (Par-4), proapoptotycznego genu, którego ekspresja jest którego ekspresja jest zwiększona po urazie niedokrwiennym, w neuroprotekcji za pośrednictwem greliny neuroprotekcja podczas okluzji tętnicy środkowej mózgu (MCAO). Zarówno grelina, jak i des-acyl ghrelin chroniły neurony korowe przed uszkodzeniem niedokrwiennym. Ghrelina specyficzny antagonista receptora zniósł ochronne działanie greliny, podczas gdy te z des-acyl greliny zostały zachowane, co sugeruje zaangażowanie receptor, który różni się od GHS-R1a. Ekspresja Par-4 została zwiększona przez MCAO, który został osłabiony przez leczenie greliną i des-acylo greliną. Zarówno grelina i des-acyl grelina zwiększały stosunek Bcl-2 / Bax, zapobiegały uwalnianiu cytochromu c i hamowały aktywację kaspazy-3. Nasze dane wskazują, że des-acyl grelina, jak również grelina, chronią neurony korowe przed uszkodzeniem niedokrwiennym poprzez hamowanie ekspresji Par-4 i cząsteczek apoptotycznych w szlaku mitochondrialnego. --- Badanie to przeprowadzono w celu oceny, czy cytokiny, cząsteczki adhezyjne, ghrelina i S-100B są przydatnymi markerami w przewidywaniu zawału mózgu po operacji kardiochirurgicznej z użyciem krążenia pozaustrojowego (CPB). Pacjentów (n=20) zostali podzieleni na dwie grupy; grupa A (n=4) wykazywała pooperacyjne zorganizowane pooperacyjne zorganizowane uszkodzenie mózgu, podczas gdy grupa B (n=16) składała się z pacjentów bez występowania pooperacyjnych udarów mózgu. udarów pooperacyjnych. Przed CPB poziomy S-100B w surowicy w obu grupach A i B były niskie (<0,5 ng/ml), podczas gdy stężenie greliny w grupie A (wszyscy pacjenci z udarem w wywiadzie) pacjentów z udarem w wywiadzie) były znacznie wyższe niż w grupie B. Po CPB, gdy stężenie S-100B w surowicy CPB, gdy poziomy S-100B w surowicy w grupie A po 24 godzinach były wyższe niż w grupie ghreliny w grupie A w tym samym punkcie czasowym wykazywały wysokie poziomy w porównaniu z grupą B. Po 12 i 24 godzinach stężenie S-100B w grupie A było wyższe niż w grupie B. W 12 i 24 godziny po CPB, poziomy czynnika martwicy nowotworów (TNF) (TNF)-alfa, interleukiny-10 i rozpuszczalnego receptora TNF I w grupie A były znacznie wyższe niż w grupie B. znacząco wyższe niż w grupie B. Podsumowując, uważa się, że ghrelina, jak również S-100B mogą być użytecznym markerem do przewidywania udaru po CPB. po CPB. Wzrost TNF-alfa, interleukiny-10 i rozpuszczalnego receptora TNF I po CPB może być zaangażowany w patogenezę udaru po CPB.
|
Czy grelina odgrywa rolę w udarze niedokrwiennym mózgu?
|
Tak. Wykazano, że poziom greliny w surowicy jest obniżony po udarze niedokrwiennym, a poziom greliny jest związany z typem udaru. Grelina może być użytecznym markerem do przewidywania udaru po pomostowaniu krążeniowo-oddechowym. Grelina może działać neuroprotekcyjnie po urazie w zwierzęcych modelach niedokrwienia mózgu poprzez hamowanie procesów apoptotycznych, stanu zapalnego, aktywności nNOS i modulowanie motoryki przewodu pokarmowego.
|
1,666
|
Genomy zwierząt posiadają wysoce konserwatywne sekwencje cis-regulacyjne, które są często często znajdują się w pobliżu genów regulujących transkrypcję i rozwój. Naukowcy zaproponowali, że silna konserwacja tych sekwencji może wpływać na ewolucję ewolucję otaczającego genomu, zarówno poprzez represję rearanżacji, jak i prawdopodobnie poprzez promowanie retencji zduplikowanych genów. Sprzeczne dane sprawiły jednak, że sprawiły, że ważność tych propozycji jest niejasna. Tutaj używamy nowej metodę obliczeniową do identyfikacji filogenetycznie konserwowanych elementów niekodujących (PCNE) w sposób, który nie jest zależny od rearanżacji i duplikacji. Ta metoda jest wystarczająco skuteczna, aby zidentyfikować ponad tysiąc PCNE, które zostały zachowanych między kręgowcami i podstawowymi płazami strunowymi. Przetestowaliśmy 42 z PCNE w testach transgenicznych danio pręgowanego - w tym przykłady z kręgowców i płazów - i stwierdzamy, że większość z nich jest funkcjonalnymi wzmacniaczami. Odkryliśmy, że PCNE są wzbogacone wokół genów ze starożytną konserwacją syntenii i że ten jest najsilniejsze w przypadku PCNE pozagenowych, co sugeruje, że cis-regulacyjna odgrywa kluczową rolę w hamowaniu rearanżacji genomu. Następnie sklasyfikowaliśmy geny myszy i danio pręgowanego według powiązania z PCNE, zachowania syntenii konserwacja, historia duplikacji i obecność w dwukierunkowych parach promotorów, i wykorzystujemy te dane do grupowania funkcji genów w szereg różnych wzorców ewolucyjnych. wzorców ewolucyjnych. Wyniki te pokazują, że subfunkcjonalizacja konserwowanej cis-regulacji nie była głównym wyznacznikiem duplikacji genów u kręgowców. Zamiast tego dane wspierają hipotezę równowagi genowej, która proponuje, że retencja duplikatów była napędzana przez selekcję przeciwko nierównowagi dawek w genach z wieloma połączeniami białkowymi. --- Jednym z kluczowych odkryć projektów sekwencjonowania genomów kręgowców była identyfikacja wysoce konserwatywnych elementów niekodujących (CNE). Niektóre charakterystyka CNE obejmuje ich wysoką częstotliwość w genomach ssaków, ich potencjalną rolę regulacyjną w ekspresji genów i ich wzbogacenie w geny w pobliżu głównych genów rozwojowych. Nieprawidłowy rozwój komórek komórek grzebienia nerwowego (NCC) prowadzi do szerokiego spektrum wrodzonych wad rozwojowych, zwanych neurokrystopatiami i/lub predyspozycji do nowotworów. Tutaj dokonujemy przeglądu ostatnich odkrycia, że zakłócenia CNE, w obrębie lub w dużej odległości od sekwencji kodujących sekwencji kluczowych genów zaangażowanych w rozwój NCC, powodują neurokrystopatie poprzez zmianę specyficznej dla tkanki lub etapu długodystansowej regulacji ekspresji genów. ekspresji genów. Podczas gdy większość badań nad ludzkimi zaburzeniami genetycznymi koncentrowała się na sekwencjach sekwencjach kodujących białka, przykłady te sugerują, że badanie zmian genomowych zmian genomowych CNE zapewni szersze zrozumienie molekularnej etiologii zarówno rzadkich, jak i powszechnych wrodzonych wad rozwojowych u ludzi. --- Konserwowane elementy niekodujące (CNE) stanowią większość sekwencji w ludzkim genomie. oczyszczającej selekcji w ludzkim genomie, ale ich funkcja pozostaje w dużej mierze nieznana. Dowody eksperymentalne sugerują, że wiele z tych elementów odgrywa role regulacyjne, ale niewiele wiadomo na temat zawartych w nich motywów regulacyjnych. w nich zawartych. Tutaj opisujemy systematyczne podejście do odkrywania i charakteryzowania motywów regulacyjnych w CNE ssaków poprzez wyszukiwanie długich motywów (12-22 nt) ze znacznym wzbogaceniem w CNE i badanie ich właściwości biochemicznych i genomicznych. właściwości biochemiczne i genomiczne. Nasza analiza zidentyfikowała 233 długie motywy (LM), odpowiadające łącznie około 60 000 konserwatywnych instancji w ludzkim genomie. Motywy te obejmują 16 wcześniej znanych elementów regulacyjnych, takich jak motyw histonowy 3'-UTR i ograniczający neurony element wyciszający, a także uderzające przykłady nowych elementów funkcjonalnych. nowych elementów funkcjonalnych. Najbardziej wzbogacony motyw (LM1) odpowiada motywowi X-box znanemu z drożdży i nicieni. Pokazujemy, że jest on związany przez białko białko RFX1 i identyfikujemy tysiące przypadków konserwatywnych motywów, co sugeruje szeroką rolę rodziny RFX w regulacji genów. Druga grupa motywów (LM2*) nie pasuje do żadnego wcześniej znanego motywu. Wykazujemy metodami biochemicznymi i metodami obliczeniowymi, że definiuje ona miejsce wiązania dla białka CTCF, które jest zaangażowane w funkcję izolatora ograniczającego rozprzestrzenianie się aktywacji genów. Zidentyfikowaliśmy prawie 15 000 konserwatywnych miejsc, które prawdopodobnie służą jako izolatory, i pokazujemy, że pobliskie geny oddzielone przewidywanymi miejscami CTCF wykazują znacznie znacznie zmniejszoną korelację w ekspresji genów. Miejsca te mogą zatem dzielić ludzki genom genom na domeny ekspresji. --- Pan-kręgowców rozwojowe elementy cis-regulacyjne są rozróżnialne jako wysoce konserwowane elementy niekodujące (HCNE) i często są rozproszone na obszarach elementy niekodujące (HCNE) i często są rozproszone na dużych obszarach wokół plejotropowych genów, których ekspresję kontrolują. Na loci dwóch rozwojowych genów czynników transkrypcyjnych, SOX3 i PAX6, wykazujemy, że HCNE konserwowane między człowiekiem a danio pręgowanym mogą być systematycznie i niezawodnie testowane pod kątem ich funkcji regulacyjnej w wielu stabilnych transgenach u danio pręgowanego, a ich zasięg genomowy oszacowano z pewnością, wykorzystując zachowanie syntenii i gęstość HCNE wzdłuż tych loci. HCNE zarówno człowieka, jak i danio pręgowanego funkcjonują jako specyficzne wzmacniacze rozwojowe u danio pręgowanego. Pokazujemy, że ludzkie HCNE powodują we wzorcach ekspresji u danio pręgowanego równoważnych z tymi u myszy, ustanawiając zebrafish jako odpowiedni model do testowania na dużą skalę ludzkich wzmacniaczy rozwojowych. wzmacniaczy. Ortologiczne ludzkie i zebrafish enhancery przeszły funkcjonalną ewolucję ewolucję funkcjonalną w obrębie ich sekwencji i często kierowały pokrewnymi, ale nieidentycznymi wzorcami ekspresji. wzorcami ekspresji. Pomimo odległości ewolucyjnej wynoszącej 450 milionów lat, jeden pax6 HCNE kierował ekspresją w identycznych obszarach, porównując zebrafish i ludzkie HCNE. HCNE z tego samego obszaru często napędzają nakładające się wzorce, co sugeruje, że że do osiągnięcia solidnych i precyzyjnych złożonych wzorców ekspresji złożonych wzorców ekspresji wykazywanych przez geny rozwojowe. --- Konserwacja sekwencji była tradycyjnie wykorzystywana jako środek do ukierunkowania funkcjonalnych regionów złożonych genomów. Oprócz jego zastosowania w identyfikacji regionów kodujących genów, niedawna dostępność danych całego genomu dla kręgowców pozwoliła na analizy o wysokiej rozdzielczości niekodującej "ciemnej materii" genomu. Doprowadziło to do identyfikacji dużej liczby liczba wysoce konserwatywnych elementów sekwencji, które wydają się być zachowane we wszystkich kręgowców kostnych. Dalsza analiza pozycyjna tych zachowanych niekodujących elementów (CNE) w genomie pokazuje, że skupiają się one wokół genów zaangażowanych w regulację rozwoju. Niniejszy rozdział opisuje identyfikację i charakterystykę tych elementów, ze szczególnym uwzględnieniem ich skład i organizację. --- TŁO: Synapsa neuronalna jest podstawową jednostką funkcjonalną w ośrodkowym układzie nerwowym zwierząt. układzie nerwowym zwierząt. Ponieważ funkcja synaptyczna jest ewolucyjnie ewolucyjnie, uznaliśmy, że funkcjonalne sekwencje genów i powiązanych genomów elementy, o których wiadomo, że odgrywają ważną rolę w uwalnianiu neuroprzekaźników, również byłyby również zachowane. WYNIKI: Analiza tempa ewolucji ujawniła, że białka presynaptyczne ewoluują powoli powoli, chociaż niektórzy członkowie dużych rodzin genów wykazują przyspieszone tempo ewolucji w stosunku do innych członków rodziny. przyspieszone tempo ewolucji w stosunku do innych członków rodziny. Porównawcza sekwencja analiza 46 megabaz danych obejmujących 150 genów presynaptycznych zidentyfikowała ponad 26 000 elementów, które są wysoce konserwatywne u ośmiu gatunków kręgowców, a także a także niewielki podzbiór sekwencji (6%), które są wspólne dla niespokrewnionych genów presynaptycznych. presynaptycznych. Analiza dużych rodzin genów wykazała, że regiony upstream i intronic blisko spokrewnionych członków rodziny są niezwykle rozbieżne. Zidentyfikowaliśmy również zidentyfikowaliśmy 504 wyjątkowo długie konserwowane elementy (> lub =360 par zasad, > lub =80% identyczności par między człowiekiem a innymi ssakami) w regionach międzygenowych i intronowych regionach genów presynaptycznych. Wiele z tych elementów tworzy wysoce stabilną strukturę pętli macierzystej RNA i w konsekwencji są kandydatami na nowe elementy regulacyjne. elementy regulacyjne, podczas gdy wykazano, że niektóre konserwowane elementy niekodujące korelują z określonymi profilami ekspresji genów. Internetowa baza danych SynapseDB integruje te odkrycia i inne funkcjonalne zasoby genomowe dla genów synaptycznych. genów synaptycznych. WNIOSEK: Wysoce konserwatywne elementy w regionach niekodujących białek 150 presynaptycznych genów reprezentują sekwencje, które mogą być zaangażowane w transkrypcyjną lub potranskrypcyjną regulację tych genów. Ponadto, porównawcza analiza sekwencji ułatwi wybór genów i sekwencji niekodujących sekwencji do przyszłych badań funkcjonalnych i analizy zmienności w badaniach neurorozwojowych i psychiatrycznych. w zaburzeniach neurorozwojowych i psychiatrycznych. --- Porównania genomów ryb i ssaków okazały się skuteczne w identyfikowaniu zachowanych niekodujących elementów, które mogą mieć charakter cis-regulacyjny, a większość z nich tych testowanych in vivo wykazano, że działają jako specyficzne dla tkanki wzmacniacze związanych z genami zaangażowanymi w transkrypcyjną regulację rozwoju. Chociaż większość z tych elementów ma niewielką identyczność sekwencji, niewielka liczba niewielka liczba jest niezwykle podobna i wydaje się być produktem duplikacji zdarzeń. Tutaj szukaliśmy zduplikowanych konserwatywnych elementów niekodujących w genomie ludzkim genomie, używając porównań z Fugu, aby wybrać przypuszczalne sekwencje cis-regulacyjne. sekwencje. Zidentyfikowaliśmy 124 rodziny zduplikowanych elementów, z których każda zawierała od dwóch do pięciu członków, które są wysoce konserwatywne w genomach kręgowców i pomiędzy nimi. genomów kręgowców. W 74% przypadków byliśmy w stanie przypisać określony zestaw paralogicznych genów z adnotacjami odnoszącymi się do regulacji transkrypcji i/lub rozwoju do każdej rodziny, usuwając w ten sposób wiele niejasności w identyfikacji powiązanych genów. Stwierdziliśmy, że zduplikowane elementy mogą potencjalnie zwiększać ekspresję genów reporterowych w sposób specyficzny dla tkanki i że domeny ekspresji często nakładają się, ale niekoniecznie są identyczne, między członkami rodziny. Ponad dwie trzecie rodzin jest konserwowanych w duplikatach u ryb rybach i wydają się poprzedzać wydarzenia duplikacji na dużą skalę, o których uważa się, że wystąpiły u początków kręgowców. Proponujemy model, w którym duplikacja genów duplikacja genów i ewolucja elementów cis-regulacyjnych mogą być rozpatrywane w kontekście zwiększonej różnorodności morfologicznej i pojawienia się współczesnego planu ciała kręgowców. kręgowców. --- Genomowe bloki regulatorowe to regiony chromosomalne obejmujące długie skupiska wysoce konserwatywnych niekodujących elementów poświęconych dalekosiężnej regulacji genów rozwojowych, często unieruchamiając inne, niepowiązane geny w długotrwałe układy synteniczne. Synorth http://synorth.genereg.net/ jest zasobem internetowym służącym do odkrywania i kategoryzowania relacji syntenicznych w genomowych blokach regulacyjnych w wielu genomach, śledząc ich ewolucyjny los po duplikacji całego genomu teleostów duplikacji całego genomu na poziomie genomowych bloków regulacyjnych, poszczególnych genów i ich kontekstu filogenetycznego. --- Kręgowiec Lhx2 jest członkiem rodziny czynników transkrypcyjnych LIM homeobox. czynników transkrypcyjnych. Jest niezbędny do prawidłowego rozwoju przodomózgowia, oka, układu węchowego i wątroby, a także do różnicowania komórek limfoidalnych. Jednakże, pomimo wysoce ograniczonego przestrzenno-czasowego wzorca ekspresji Lhx2, nic nie wiadomo o jego regulacji transkrypcyjnej. U ssaków i kurczaka, Crb2, Dennd1a i Lhx2 stanowią konserwatywny blok sprzężenia, podczas gdy Dennd1a jest utracony w locus Lhx2 fugu. Aby zidentyfikować funkcjonalne wzmacniacze Lhx2, przewidzieliśmy konserwatywne elementy niekodujące (CNE) w ludzkim, mysim i fugu Crb2-Lhx2 i zbadaliśmy ich funkcję u transgenicznych myszy w E11.5. Cztery z ośmiu testowanych konstruktów CNE funkcjonowały jako tkankowo-specyficzne wzmacniacze w określonych regionach ośrodkowego układu nerwowego i zwojach korzenia grzbietowego (DRG), odtwarzając częściowe i nakładające się wzorce ekspresji wzorce ekspresji genów Lhx2 i Crb2. Występowało znaczne nakładanie się domen domenach ekspresji CNE, co sugeruje, że CNE są albo nadmiarowymi wzmacniaczami lub regulują różne geny w locus. Używając dużego zestawu CNE (810 CNE) związanych z genami kodującymi czynniki transkrypcyjne, które ulegają ekspresji głównie w ośrodkowym układzie nerwowym, przewidzieliśmy cztery nadreprezentowane 8-merowe motywy, które mogą być związane z ekspresją w ośrodkowym układzie nerwowym. w ośrodkowym układzie nerwowym. Mutacja jednego z nich w CNE, który napędzał ekspresję reportera w cewie nerwowej. ekspresję reportera w cewie nerwowej i DRG zniosła ekspresję w obu domenach domenach, wskazując, że motyw ten jest niezbędny do ekspresji w tych domenach. Niepowodzenie czterech funkcjonalnych enhancerów w odtworzeniu pełnego wzoru ekspresji wzoru ekspresji Lhx2 w E11.5 wskazuje, że muszą istnieć inne enhancery Lhx2 które znajdują się poza badanym regionem lub są rozbieżne u ssaków i ryb. u ssaków i ryb. Inne podejścia, takie jak porównanie sekwencji między ssakami są wymagane do identyfikacji i scharakteryzowania takich enhancerów. --- Genomy Metazoan zawierają tablice wysoce konserwatywnych elementów niekodujących (HCNE) które obejmują rozwojowe geny regulatorowe i definiują domeny regulacyjne. Opisujemy opisujemy Ancora http://ancora.genereg.net, zasób internetowy, który zapewnia dane i narzędzia do badania genomowej organizacji HCNE dla wielu genomów. Ancora zawiera przeglądarkę genomu, która pokazuje lokalizacje HCNE i oferuje nowe wykresy gęstości HCNE jako potężne narzędzie do odkrywania rozwojowych genów regulatorowych i rozróżniania ich elementów regulacyjnych i domen.
|
Który proces jest najczęściej regulowany przez konserwowane elementy niekodujące?
|
Zachowane elementy niekodujące odgrywają fundamentalną rolę w regulacji rozwoju zwierząt
|
1,667
|
Procesy komórkowe, takie jak proliferacja, różnicowanie i adaptacja do zmian środowiskowych są regulowane przez fosforylację białek. środowiska są regulowane przez fosforylację białek. Rozwój czułych i kompleksowych metod analitycznych do oznaczania fosforylacji białek fosforylacji białek jest zatem koniecznością w dążeniu do szczegółowego molekularnego szczegółowego obrazu molekularnego złożonych procesów biologicznych. Przedstawiamy ilościowe specyficzne dla modyfikacji podejście proteomiczne, które łączy stabilne znakowanie izotopowe przez aminokwasy w hodowli komórkowej (SILAC) do kwantyfikacji z IMAC dla wzbogacanie fosfopeptydów i trzy etapy spektrometrii mas (MS/MS/MS) dla identyfikacji. Ta zintegrowana technologia fosfoproteomiczna zidentyfikowała i ilościowo fosforylację w kluczowych białkach regulatorowych i efektorowych prototypowego szlaku sygnałowego receptora sprzężonego z białkiem G, feromonu drożdżowego drożdży. Kodowanie SILAC proteomów drożdży zostało osiągnięte poprzez włączenie [(13)C(6)]argininy i [(13)C(6)]lizyny do podwójnego auksotroficznego szczepu drożdży. Komórki drożdży poddane działaniu feromonów zmieszano z komórkami zakodowanymi SILAC jako kontrolą i lizowano, a wyekstrahowane białka trawiono trypsyną. Fosfopeptydy zostały wzbogacone przez połączenie silnej chromatografii kationowymiennej i IMAC. Frakcje fosfopeptydów analizowano za pomocą LC-MS przy użyciu liniowej pułapki jonowej przy użyciu liniowego spektrometru mas z pułapką jonową i transformacją Fouriera. MS/MS i analiza MS/MS/MS ukierunkowana na straty neutralne umożliwiła wykrywanie i sekwencjonowanie fosfopeptydów z wyjątkową dokładnością i specyficznością. Z ponad 700 zidentyfikowanych fosfopeptydów, 139 było regulowanych różnicowo co najmniej 2-krotnie w odpowiedzi na feromon godowy. Wśród tych regulowanych białek były składniki należące do szlaku sygnałowego kinazy białkowej aktywowanej mitogenem i do procesy niższego szczebla, w tym regulacja transkrypcji, ustanowienie spolaryzowanego wzrostu i regulacji cyklu komórkowego. --- Normalny ludzki mocz zawiera dużą liczbę egzosomów, które są pęcherzykami o wielkości od 40 do 100 nm. pęcherzyki, które powstają jako wewnętrzne pęcherzyki w ciałach wielopęcherzykowych z każdego typu komórek nabłonka nerkowego skierowanych do przestrzeni moczowej. Tutaj użyliśmy LC-MS/MS do profilowania proteomu ludzkich egzosomów moczowych. Ogólnie rzecz biorąc analiza jednoznacznie zidentyfikowała 1132 białka, w tym 177, które są reprezentowane w bazie danych Online Mendelian Inheritance in Man of genów związanych z chorobą, co sugeruje, że analiza egzosomów jest potencjalnym podejściem do odkrywania biomarkerów moczu. Rozszerzyliśmy analizę proteomiczną o profilowanie fosfoproteomiczne przy użyciu skanowania neutralnej utraty, co dało wiele nowych miejsc fosforylacji, w tym serynę-811 w białku wrażliwym na tiazyd ko-transporterze Na-Cl, NCC. Aby zademonstrować potencjalne zastosowanie analizy egzosomów do identyfikacji genetycznej choroby nerek, przeprowadziliśmy immunoblotting egzosomów z próbek moczu pacjentów z rozpoznaniem klinicznym diagnozą zespołu Barttera typu I, wykazując brak zespołu ko-transportera sodowo-potasowo-chlorkowego 2, NKCC2. Dane proteomiczne są publicznie dostępne na stronie http://dir.nhlbi.nih.gov/papers/lkem/exosome/. --- Odwracalna fosforylacja białek jest centralnym komórkowym mechanizmem regulacyjnym w modulowaniu aktywności białek i propagowaniu sygnałów w obrębie szlaków i sieci komórkowych. sieci. Opracowanie bardziej skutecznych metod jednoczesnej identyfikacji miejsc fosforylacji i kwantyfikacji czasowych zmian w fosforylacji białek może zapewnić ważny wgląd w molekularne mechanizmów sygnalizacyjnych w różnych procesach komórkowych. Tutaj przedstawiamy zintegrowane ilościowe podejście fosfoproteomiczne i jego zastosowanie do analizy porównawczej komórek Cos-7 w odpowiedzi na stymulację gradientem kwasu lizofosfatydowego (LPA) gradient stymulacji. Podejście to łączy katalizowane trypsyną znakowanie (16)O/(18)O oraz estryfikację (16)O/(18)O-metanolem w celu oznaczenia ilościowego, a także pułapkę chromatograficzną powinowactwa jonów metali do fosfopeptydu wzbogacanie i analiza LC-MS/MS. Po separacji LC i MS/MS następuje zależny od strat neutralnych MS/MS/MS do identyfikacji fosfopeptydów przy użyciu liniowej pułapki jonowej liniowej pułapki jonowej (LTQ)-FT. Różnorodne fosforylowane białka zostały zidentyfikowano i oznaczono ilościowo, w tym receptory, kinazy, białka związane z małymi GTPazami i białkami cytoszkieletu. Szereg hipotetycznych białek zostało również zidentyfikowano również jako ulegające różnej ekspresji po stymulacji LPA, a my wykazaliśmy dowody na subkomórkową lokalizację pseudopodiów jednego z tych białek kandydujących. kandydujących białek. Wyniki te pokazują skuteczność tej ilościowej fosfoproteomiki i jej zastosowania do szybkiego odkrywania zdarzeń fosforylacji związanych z wyczuwaniem gradientu LPA i chemotaksją komórek. chemotaksją. --- Tutaj opisujemy zestaw ulepszonych metod przetwarzania i filtrowania danych w celu poprawić znaczenie i zasięg identyfikacji fosfopeptydów za pomocą spektrometrii mas spektrometrii mas. Pokazujemy, że dla próbek o ograniczonej złożoności, oszacowanie współczynnika fałszywych odkryć na podstawie widma doprowadzi do przeszacowania fosforylowanych peptydów ze względu na błąd spowodowany wielokrotną fragmentację wysoce obfitych gatunków peptydów. Ponadto przedstawiamy dowody że fragmentacja obfitych peptydów na ogonach ich chromatograficznych pików chromatograficznych jest głównym źródłem fałszywie dodatnich dopasowań peptydów i ogólnego zaufanie do identyfikacji fosfopeptydów można poprawić za pomocą schemat agregacji oparty na piku chromatograficznym, neutralna utrata oparta na intensywności i zoptymalizowane filtry błędów masy. Gdy powtórzone przebiegi standardowej próbki zostały przy użyciu różnych technik fragmentacji na spektrometrze mas Orbitrap zaobserwowaliśmy poprawę o 7-31% w pokryciu fosfopeptydów w zależności od metody fragmentacji i pożądanego wskaźnika fałszywych odkryć. --- Fosfoproteomika jest potężną platformą analityczną do identyfikacji i kwantyfikacji fosforylowanych peptydów i przypisywania miejsc fosforylacji miejsc fosforylacji. Narzędzia bioinformatyczne do identyfikacji fosforylowanych peptydów z ich tandemowych widm masowych i baz danych sekwencji białek są ważną częścią fosfoproteomiki. fosfoproteomiki. W tej pracy omawiamy ogólne aspekty informatyczne fosfoproteomiki opartej na spektrometrii mas. Niektóre z aspektów identyfikacji fosfopeptydów wynika z labilnego charakteru grup fosforowych i rozszerzonej przestrzeni wyszukiwania peptydów. Umożliwienie modyfikacji reszt Ser, Thr i Tyr wykładniczo zwiększa efektywny rozmiar bazy danych. Wysoka rozdzielczość rozdzielczość i dokładność pomiarów stosunku masy prekursora do ładunku pomagają ograniczyć przestrzeń wyszukiwania kandydujących sekwencji peptydowych. Fragmentacje wyższego rzędu neutralnych jonów stratnych zwiększają widma masowe jonów fragmentacyjnych fosforylowanych peptydów. fosforylowanych peptydów. Pokazujemy przykład identyfikacji fosfopeptydu w którym uwzględnienie fragmentacji jonów strat neutralnych poprawia wyniki wyniki identyfikacji w algorytmie przeszukiwania bazy danych o 50%. --- Dokładne określenie fosforylacji białek jest wyzwaniem, szczególnie dla badaczy, którzy nie mają dostępu do spektrometru masowego o wysokiej dokładności. W tym badaniu badaniu do wzbogacenia fosfopeptydów wykorzystano wiele protokołów, a do analizy uzyskanych próbek zastosowano rygorystyczny rygorystyczny proces filtrowania został wykorzystany do analizy uzyskanych próbek. Fosfopeptydy zostały wzbogacone z hodowanych szczurzych komórek kanalików proksymalnych nerek przy użyciu trzech powszechnie powszechnie stosowanych protokołów i podwójnej metody, która łączy oddzielną immobilizowaną chromatografię powinowactwa do metalu chromatografię powinowactwa unieruchomionych metali (IMAC) i chromatografię dwutlenku tytanu (TiO(2)), określaną jako podwójna IMAC (DIMAC). Fosfopeptydy ze wszystkich czterech strategii wzbogacania analizowano za pomocą chromatografii cieczowej - wielopoziomowej spektrometrii masowej (LC-MS(n)) przy użyciu liniowego spektrometru mas z pułapką jonową. Początkowo uzyskane widma MS(2) i MS(3) zostały przeanalizowane przy użyciu aplikacji PeptideProphet i progi wyszukiwarki baz danych, które dały fałszywy odkryć (FDR) <1,5% podczas wyszukiwania w odwrotnej bazie danych. Jednakże, tylko 40% potencjalnych fosfopeptydów zostało potwierdzonych przez ręczną walidację. Połączone analizy dały 110 pewnie zidentyfikowanych fosfopeptydów. Używając mniej rygorystyczne początkowe progi filtrowania (FDR 7-9%), a następnie rygorystyczną ręczna walidacja, 262 unikalne fosfopeptydy, w tym 111 nowych w tym 111 nowych miejsc fosforylacji. Tak więc tradycyjne metody filtrowania danych w ramach powszechnie akceptowanych FDR były nieodpowiednie do analizy widm fosfopeptydów o niskiej rozdzielczości. Jednak połączenie usprawnionej strategii strategii wzbogacania front-end i rygorystycznej ręcznej walidacji spektralnej pozwoliło na pewną identyfikację fosfopeptydów ze złożonej próbki przy użyciu spektrometru mas z pułapką jonową o niskiej rozdzielczości. --- Fosfoproteomika zajmuje się identyfikacją i kwantyfikacją tysięcy fosfopeptydów. fosfopeptydów. Lokalizacja miejsca fosforylacji jest jednak znacznie trudniejsza trudniejsze niż ustalenie tożsamości fosforylowanego peptydu. Ponadto, ostatnie odkrycia wzbudziły wątpliwości co do ważności przypisań miejsc w w dużych zbiorach danych fosfoproteomicznych. Aby ulepszyć metody lokalizacji lokalizacji, wykorzystaliśmy syntetyczną bibliotekę fosfopeptydów i peptydów znakowanych SILAC z lizatów całych komórek i przeanalizowaliśmy je za pomocą tandemowej spektrometrii mas o wysokiej rozdzielczości na LTQ Orbitrap Velos. Zweryfikowaliśmy reakcje przegrupowania fosforanów w fazie gazowej podczas dysocjacji dysocjacji (CID) i wykorzystaliśmy te widma do opracowania filtra ilościowego, który poprzez porównanie intensywności sygnału jonów fragmentów fosforylowanych z ich niefosforylowanymi odpowiednikami ich niefosforylowanymi odpowiednikami pozwoliło nam dokładnie określić, które jony jony fragmentów zawierają resztę fosforylowaną, a które nie. Oceniliśmy również oceniliśmy również dysocjację kolizyjną o wyższej energii (HCD) i stwierdziliśmy, że jest to dokładna metoda prawidłowej lokalizacji miejsca fosforylacji bez przegrupowań w fazie gazowej w fazie gazowej. Analizując duży zestaw widm HCD fosfopeptydów znakowanych SILAC, zidentyfikowaliśmy nowy mechanizm fragmentacji który generuje specyficzny dla miejsca fosforylacji neutralny jon x, który bezpośrednio wskazuje resztę fosforylowaną. Wszystkie te odkrycia znacznie poprawiają pewność lokalizacji miejsca fosforylacji. --- Lokalizacja miejsc fosforylacji w sekwencjach peptydowych jest trudnym problemem w analizie fosfoproteomów. problemem w analizie fosfoproteomiki na dużą skalę. Intensywne piki neutralnej utraty oraz współwystępowanie wielu reszt seryny/treoniny i/lub tyrozyny są czynnikami ograniczającymi obiektywną ocenę wzorców miejsc w tysiącach peptydów. peptydów. Zaproponowano różne podejścia obliczeniowe do lokalizacji miejsc fosforylacji fosforylacji, w tym Ascore, Mascot Delta score i ProteinProspector, jednak niewiele z nich zajmuje się bezpośrednim szacowaniem wskaźnika fałszywej lokalizacji (FLR) w każdym eksperymencie. eksperymencie. Tutaj proponujemy LuciPHOr, zmodyfikowane podejście oparte na przynęcie na cel które wykorzystuje dokładność masy i intensywność pików do punktacji lokalizacji i szacowania FLR. szacowania FLR. Dokładne oszacowanie FLR jest trudnym zadaniem na poziomie poziomie pojedynczego miejsca, ponieważ stopień niepewności w lokalizacji jest różny w różnych peptydach. LuciPHOr przeprowadza jednoczesną lokalizację na wszystkich kandydujących miejscach w każdym peptydzie i szacuje FLR na podstawie w oparciu o strukturę cel-wabik, w której fosfopeptydy wabika generowane są przez umieszczenie sztuczne fosforylacje na niekandydackich resztach konkurują z fosfopeptydami fosfopeptydami niebędącymi wabikiem. LuciPHOr zgłasza również przybliżone wyniki zaufania na poziomie miejsca dla wszystkich kandydujących miejsc jako sposób na zlokalizowanie dodatkowych miejsc z wielofosforylowanych peptydów, w których lokalizacja może być częściowo częściowo. W przeciwieństwie do istniejących narzędzi, LuciPHOr jest kompatybilny z dowolną wyszukiwarką wyszukiwarką przetwarzaną przez Trans-Proteomic Pipeline. Oceniliśmy wydajność LuciPHOr pod względem czułości i dokładności szacunków FLR przy użyciu dwóch syntetycznych bibliotek fosfopeptydów i zestawu danych fosfoproteomicznych fosfoproteomicznych wygenerowanych ze złożonych próbek mózgu myszy.
|
Jaka jest zaleta wykrywania strat neutralnych w fosfoproteomice?
|
Lokalizacja miejsc fosforylacji w sekwencjach peptydowych jest trudnym problemem w analizie fosfoproteomiki na dużą skalę. Intensywne piki neutralnej utraty i współwystępowanie wielu reszt seryny/treoniny i/lub tyrozyny są czynnikami ograniczającymi obiektywne punktowanie wzorców miejsc w tysiącach peptydów.
CID fosfopeptydów zazwyczaj skutkuje widmami zdominowanymi przez neutralną utratę grupy fosforanowej, umożliwiając wykrywanie i sekwencjonowanie fosfopeptydów.
|
1,668
|
Przeprogramowanie ekspresji genów przyczynia się do strukturalnego i funkcjonalnego adaptacji tkanki mięśniowej w odpowiedzi na zmienione użytkowanie. Celem tego badania było zbadanie mechanizmów obserwowanej poprawy siły wyprostu nóg siły, przyrostu względnej masy mięśniowej uda oraz utraty tkanki tłuszczowej ciała i uda w odpowiedzi na ekscentryczny i konwencjonalny trening siłowy u starszych mężczyzn (n = 14) i kobiet (n = 14; średni wiek mężczyzn i kobiet: 80,1 ± 3,7 lat) za pomocą analiz strukturalnych i molekularnych. Biopsje zostały pobrane z m. vastus lateralis w stanie spoczynku przed i po 12 tygodniach treningu z dwiema cotygodniowymi sesjami ćwiczeń oporowych (RET) lub ekscentrycznymi sesjami ergometru sesje na ergometrze mimośrodowym (EET). Ekspresja genów została przeanalizowana przy użyciu niestandardowych macierzy PCR o niskiej gęstości. Ultrastrukturę mięśni oceniono za pomocą morfometrii EM morfometrii. Przyrostowi masy mięśni uda towarzyszył wzrost powierzchni przekroju włókien mięśniowych (przerost). powierzchni przekroju poprzecznego włókien mięśniowych (hipertrofia) z RET, ale nie z EET, gdzie wzrost mięśni wzrost jest prawdopodobnie spowodowany dodaniem sarkomerów w szeregu lub hiperplazją. hiperplazję. Ekspresja transkryptów kodujących czynniki zaangażowane we wzrost, naprawę i przebudowę mięśnia wzrost, naprawę i przebudowę mięśni (np. IGF-1, HGF, MYOG, MYH3) była zwiększona do większym stopniu po EET niż RET. Ekspresja mikroRNA 1 była zmniejszona niezależnie od rodzaju treningu i była równoległa do zwiększonej ekspresji ekspresji IGF-1 reprezentującego potencjalny cel. IGF-1 jest silnym promotorem wzrostu mięśni, a jego regulacja przez mikroRNA 1 mogła przyczynić się do przyrostu masy mięśniowej obserwowanego u naszych pacjentów. EET obniżył geny kodujące transkrypty mitochondrialne i metaboliczne. Zmiany kilku transkryptów metabolicznych i mitochondrialnych korelowały istotnie ze zmianami gęstości objętości mitochondriów. gęstości objętościowej mitochondriów. Zawartość lipidów wewnątrzkomórkowych zmniejszyła się po EET jednocześnie z całkowitą zawartością tkanki tłuszczowej. Zmiany w zawartości lipidów wewnątrzkomórkowych korelowały ze zmianami zawartości tkanki tłuszczowej zarówno w przypadku RET, jak i EET. U osób starszych, RET i EET prowadzą do różnych adaptacji molekularnych i strukturalnych, które mogą przyczyniać się do obserwowanych niewielkich różnic ilościowych w testach funkcjonalnych i parametrach składu ciała. w testach funkcjonalnych i parametrach składu ciała. EET wydaje się być szczególnie dla osób starszych w odniesieniu do poprawy składu ciała i siły, ale kosztem zmniejszenia pojemności oksydacyjnej mięśni. --- MikroRNA (miRNA) to klasa niekodujących małych RNA reprezentujących jeden z najbardziej ekscytujących obszarów współczesnej medycyny. miRNA modulują dużą i złożoną sieć regulacyjną ekspresji genów większości organizmów. złożoną sieć regulacyjną ekspresji genów większości genów genów kodujących białka. Obecnie dowody sugerują, że miRNA odgrywają kluczową rolę w patogenezie serca. kluczową rolę w patogenezie niewydolności serca. Niektóre miRNA, takie jak miR-1, miR-133 i miR-208a wykazują wysoką ekspresję w sercu i są silnie związane z rozwojem rozwojem przerostu mięśnia sercowego. Ostatnie dane wskazują, że te miRNA, jak również miR-206 miR-206 szybko zmieniają swoją ekspresję w odpowiedzi na aktywność fizyczną. aktywność fizyczną. Zróżnicowana regulacja miRNA w odpowiedzi na ćwiczenia sugeruje potencjalną wartość krążących miRNA (c-miRNA) jako biomarkerów fizjologicznych mediatorów adaptacji układu sercowo-naczyniowego wywołanej wysiłkiem fizycznym. Podobnie, poziomy c-miRNA w surowicy, takie jak miR-423-5p, zostały ocenione jako jako potencjalne biomarkery w diagnostyce i prognozowaniu niewydolności serca. Z drugiej strony z drugiej strony, manipulowanie poziomami miRNA przy użyciu technik takich jak "miR mimiki" i "antagomiRs" staje się oczywisty ogromny potencjał miRNA jako obiecujących strategii terapeutycznych w niewydolności serca. obiecujących strategii terapeutycznych w niewydolności serca. --- MikroRNA (miRNA) są wewnątrzkomórkowymi mediatorami istotnych funkcji biologicznych. funkcji biologicznych. Ostatnio wykazano, że "krążące" w osoczu miRNA (c-miRNA) kontrolują procesy komórkowe. wykazano, że kontrolują procesy komórkowe, ale odpowiedź c-miRNA na ludzkie ćwiczenia pozostaje nieznana. Staraliśmy się ustalić, czy c-miRNA są dynamicznie regulowane w odpowiedzi na ostre wyczerpujące ćwiczenia rowerowe i długotrwały trening wioślarski wykorzystując podłużny projekt badania z powtarzanymi pomiarami. W szczególności, c-miRNA zaangażowane w angiogenezę (miR-20a, miR-210, miR-221, miR-222, miR-328), stan zapalny (miR-21, miR-146a), kurczliwość mięśni szkieletowych i mięśnia sercowego (miR-21, miR-146a) mięśni szkieletowych i mięśnia sercowego (miR-21, miR-133a) oraz adaptacja do niedotlenienia/niedokrwienia (miR-21, miR-146a i miR-210) mierzono w spoczynku i bezpośrednio po ostrym wyczerpujących ćwiczeniach rowerowych u wyczynowych wioślarzy płci męskiej (n = 10, wiek = 19,1 ± 0,6 lat) przed i po 90-dniowym okresie treningu wioślarskiego. Odrębne wzorce odpowiedzi c-miRNA na wysiłek fizyczny i były one zgodne z czterema głównymi profilami: (1) c-miRNA regulowane w górę przez ostre ćwiczenia przed i po długotrwałym treningu (miR-146a i miR-222), (2) c-miRNA reagujące na ostre ćwiczenia przed, ale nie po długotrwałym treningu (miR-21 i miR-221), (3) c-miRNA reagujące tylko na długotrwały trening (miR-20a) oraz (4) c-miRNA niereagujące (miR-133a, miR-210, miR-328). Zaobserwowano liniowe korelacje między szczytowymi poziomami wysiłkowymi miR-146a i VO2max (r = 0,63, P = 0,003) oraz między zmianami w spoczynkowym miR-20a a zmianami VO2max (przed treningiem vs. po treningu, r = 0,73; P = 0,02). Chociaż wymagane są przyszłe prace, wyniki te sugerują potencjalną wartość c-miRNA jako biomarkerów wysiłkowych i ich możliwą rolę jako fizjologicznych fizjologiczne mediatory adaptacji układu sercowo-naczyniowego wywołanej wysiłkiem fizycznym. --- Wykazano, że miRNA specyficzne dla mięśni, myomiR, kontrolują rozwój mięśni in vitro i wykazują zróżnicowaną ekspresję w spoczynku w mięśniach szkieletowych chorych na cukrzycę. Dlatego zbadaliśmy ekspresję tych miRNA, w tym miR-1, miR-133a, miR-133b i miR-206 w biopsjach mięśni z mięśnia obszernego bocznego zdrowych młodych mężczyzn (n = 10) w odniesieniu do hiperinsulinemii-euglikemii a także ostre ćwiczenia wytrzymałościowe przed i po 12 tygodniach treningu wytrzymałościowego. treningu wytrzymałościowego. Badani zwiększyli swoją wydolność wytrzymałościową, VO2max (l min-1) o 17,4% (P < 0,001) i poprawili wrażliwość na insulinę o 19% (P < 0,01). Podczas gdy ekspresja myomiR pozostawała stabilna podczas klamry hiperinsulinemiczno-euglikemicznej, ostry wysiłek fizyczny zwiększył ekspresję mir-1 (P < 0,05) i mir-133a (P < 0,05) przed, ale nie po treningu. W spoczynkowych biopsjach, trening trening wytrzymałościowy przez 12 tygodni zmniejszył podstawową ekspresję wszystkich czterech miomiR (P < 0,05). Co ciekawe, wszystkie miomiR powróciły do poziomów ekspresji sprzed treningu 14 dni po zaprzestaniu programu treningowego. dni po zakończeniu programu treningowego. Składniki głównych szlaków zaangażowanych w adaptację wytrzymałościową, takie jak MAPK i TGF-β, były przewidywane jako ukierunkowane przez badane miomiR. Testowane przewidywane białka docelowe obejmowały Cdc42 i ERK 1/2. Chociaż białka te były regulowane w dół między okresem po treningu a 2 tygodnie po zaprzestaniu treningu, nie stwierdzono odwrotnej korelacji między myomiR a białkami docelowymi. nie została znaleziona. Podsumowując, nasze dane sugerują, że miomiR reagują na bodźce fizjologiczne. bodźce fizjologiczne, ale ich rola w regulacji adaptacji ludzkich mięśni szkieletowych pozostaje nieznana. --- MikroRNA (miRNA) są ewolucyjnie konserwowanymi małymi niekodującymi gatunkami RNA zaangażowane w potranskrypcyjną regulację genów. W badaniach in vitro zidentyfikowały niewielką liczbę miRNA specyficznych dla mięśni szkieletowych, które odgrywają kluczową rolę w proliferacji i różnicowaniu mioblastów. W mięśniach szkieletowych, ostra seria ćwiczeń wytrzymałościowych powoduje regulację w górę sieci transkrypcyjnych, które regulują biogenezę mitochondriów, metabolizm glukozy i kwasów tłuszczowych oraz metabolizm glukozy i kwasów tłuszczowych oraz przebudowę mięśni szkieletowych. Celem tego badania była ocena profilu ekspresji docelowych gatunków miRNA po ostrej serii ćwiczeń wytrzymałościowych i określenie związków z wcześniej ustalonymi sieciami transkrypcyjnymi reagującymi na ćwiczenia wytrzymałościowe. Samce myszy C57Bl/6J typu dzikiego (N = 7/grupę) zostały losowo przydzielone do grupy siedzący tryb życia lub wymuszone ćwiczenia wytrzymałościowe (bieg na bieżni @ 15 m / min przez 90 min) grupa. Grupa ćwicząca wytrzymałościowo została uśmiercona trzy godziny po pojedynczej serii ćwiczeń. Ekspresja miR- 181, 1, 133, 23 i 107, z których wszystkie które zgodnie z przewidywaniami regulują czynniki transkrypcyjne i koaktywatory zaangażowanych w adaptacyjną odpowiedź na ćwiczenia, mierzono w mięśniu czworogłowym femoris. Ćwiczenia wytrzymałościowe znacząco zwiększyły ekspresję miR-181, miR-1 i miR-107 odpowiednio o 37%, 40% i 56% oraz zmniejszyły ekspresję miR-23 o 84% (P<or=0.05 dla wszystkich), bez zmian w miR-133. Co ważne, zmniejszona ekspresja miRNA-23, przypuszczalnego negatywnego regulatora PGC-1alfa była zgodna ze zwiększoną ekspresją PGC-1alfa mRNA i białka wraz z kilkoma dalszymi celami PGC-1alfa, w tym ALAS, CS, i mRNA cytochromu c. Zawartość białka PDK4 pozostaje niezmieniona pomimo wzrostu jego przypuszczalnego negatywnego regulatora, miR-107 i ekspresji mRNA PDK4. Ekspresja mRNA mechanizmów przetwarzania miRNA (Drosha, Dicer i DGCR8) pozostała niezmieniona. Wnioskujemy, że posttranskrypcyjna regulacja za pośrednictwem miRNA jest potencjalnie zaangażowana w złożone sieci regulacyjne, które regulują adaptację mięśni szkieletowych do ćwiczeń wytrzymałościowych u samców myszy C57Bl/6J.
|
Które mikroRNA są zaangażowane w adaptację wysiłkową?
|
miR-1, miR-133, miR-208a, miR-206, miR-494, miR-146a, miR-222, miR-21, miR-221, miR-20a, miR-133a, miR-133b, miR-23, miR-107 i miR-181 są zaangażowane w adaptację wysiłkową.
|
1,669
|
CEL: Szlak sygnałowy NOTCH jest niezbędny w rozwoju komórek T, a mutacje NOTCH1 są często obecne w ostrej białaczce limfoblastycznej z komórek T (T-ALL). Aby uzyskać wgląd w jego znaczenie kliniczne, zbadano mutację NOTCH1 u 77 pacjentów z T-ALL. PROJEKT EKSPERYMENTALNY: Wykrywanie mutacji NOTCH1 przeprowadzono przy użyciu amplifikacji odwrotnej transkrypcji-PCR i bezpośredniego sekwencjonowania, a tym samym porównano zgodnie z danymi klinicznymi/biologicznymi pacjentów. WYNIKI: Zidentyfikowano trzydzieści dwie mutacje u 29 pacjentów (z podwójnymi mutacjami w 3 przypadkach). mutacje w 3 przypadkach), obejmujące nie tylko heterodimeryzację i heterodimeryzacji i domen proliny/kwasu glutaminowego/seryny/treoniny, jak wcześniej opisano, ale także domeny aktywacji transkrypcji i powtórzenia ankyryny ujawnione po raz pierwszy po raz pierwszy. Mutacje te były istotnie związane z podwyższoną liczbą WBC w momencie i niezależnie związane z krótkim czasem przeżycia. Co ciekawe, statystycznie statystycznie istotna różnica w przeżyciu w zależności od mutacji NOTCH1 obserwowano tylko u dorosłych pacjentów (> 18 lat), ale nie u pacjentów pediatrycznych (< lub = 18 lat), prawdopodobnie ze względu na stosunkowo dobrą ogólną odpowiedź T-ALL u dzieci na obecną chemioterapię. Mutacje NOTCH1 mogą współistnieć z HOX11, HOX11L2 lub ekspresją SIL-TAL1. Negatywny wpływ mutacji NOTCH1 na rokowanie był wzmacniany przez HOX11L2, ale był osłabiany przez HOX11. WNIOSEK: Mutacja NOTCH1 jest ważnym markerem prognostycznym w T-ALL, a jej wartość prognostyczna może być jeszcze bardziej zwiększona, jeśli zostanie skojarzona z innymi genami regulatorowymi genami regulatorowymi związanymi z komórkami T. Szlak NOTCH działa zatem kombinatorycznie z onkogennymi czynnikami transkrypcyjnymi w patogenezie T-ALL. --- Notch-1 jest przezbłonowym białkiem receptorowym, które kieruje różnicowaniem komórek T. Mutacje typu "gain-of-function" w Notch-1 odnotowano w ponad 50% przypadków ludzkiej ostrej białaczki limfoblastycznej z komórek T (T-ALL). Obecne badanie zostało podjęte w celu scharakteryzowania mutacji w domenie heterodimeryzacji (HD) i proliny, kwasu glutaminowego, seryny, bogatej w treoninę (PEST) domeny receptora Notch-1 receptora Notch-1. RNA wyizolowano z krwi obwodowej/szpiku kostnego 15 osób z de novo T-ALL regiony Notch-1 HD i PEST zostały amplifikowane i sekwencjonowane. Ogółem sześciu pacjentów (40%) miało co najmniej jedną mutację Notch-1, 2/15 (13%) w HD i 4/15 (27%) w domenie PEST. Żadna z próbek nie wykazała jednoczesnych mutacji w domenach HD i PEST. Mutacje zaobserwowano u 4/10 dorosłych pacjentów (40%); w kohorcie pediatrycznej w kohorcie pediatrycznej 2/5 (40%) miało mutacje, z których obie znajdowały się w domenie PEST. Spośród różnych mutacji, dwie zostały wcześniej opisane, a pozostałe cztery są nowe. są nowe. Zaobserwowano wysoką częstość występowania mutacji Notch-1; w przeciwieństwie do innych badań badań, wyższą częstotliwość mutacji stwierdzono w domenie PEST. Obecne badanie badanie posłużyło również do zidentyfikowania czterech nowych mutacji, które dodają nowy wgląd w heterogenność genetyczną T-ALL. Uzasadnione są dalsze, większe badania w celu wyjaśnić molekularną patogenezę T-ALL, która pojawia się w tej części świata. świecie. --- Identyfikacja mutacji aktywujących w NOTCH1 w ponad 50% ostrych białaczek limfoblastycznych T-komórkowych (T-ALL) wzbudziła duże zainteresowanie. białaczek limfoblastycznych (T-ALL) wzbudziło duże zainteresowanie wyjaśnieniem mechanizmów transformacji w kierunku niższym niż onkogenny NOTCH oraz w szlaku sygnałowego NOTCH w tej chorobie. Małe cząsteczki inhibitory gamma-sekretazy (GSI) blokują sygnalizację NOTCH1 w limfoblastach T-ALL, jednak rozwój kliniczny GSI został zahamowany przez rozwój toksyczność żołądkowo-jelitowa i ich słabe działanie przeciwbiałaczkowe przeciwko ludzkiej T-ALL. Jednak nowe strategie terapeutyczne mające na celu optymalizację stosowania terapii T-ALL, w tym terapie skojarzone z lekami ukierunkowanymi molekularnie i glutaminianem sodu. lekami ukierunkowanymi molekularnie i glikokortykoidami, zaczęły się pojawiać w wyniku lepszego zrozumienia w wyniku lepszego zrozumienia mechanizmów molekularnych, które pośredniczą w efektach GSI w komórkach białaczkowych i nabłonku jelitowym. Niniejszy przegląd skupia się na molekularnych podstawach transformacji indukowanej przez NOTCH1, mechanizmach działania onkogennego NOTCH1 i klinicznego znaczenia mutacji NOTCH1 w T-ALL. T-ALL. --- Aktywujące mutacje w NOTCH1, niezbędnym regulatorze rozwoju komórek T, są często spotykane w ludzkiej ostrej białaczce limfoblastycznej z komórek T (T-ALL). Pomimo istotnych postępów w naszym rozumieniu transdukcji sygnału Notch, regulacja funkcji Notch w jądrze pozostaje niejasna. Używając immunopowinowactwa zidentyfikowaliśmy partnerów jądrowych NOTCH1 w komórkach T-ALL i wykazaliśmy, że poza dobrze scharakteryzowanym kompleksem aktywacji rdzenia (ICN1-CSL-MAML1), NOTCH1 tworzy wielofunkcyjny kompleks zawierający koaktywator transkrypcji AF4p12, kompleks remodelujący nukleosomy PBAF oraz demetylazy histonowe LSD1 i PHF8 działające poprzez swoją aktywność demetylazy w celu promowania modyfikacji epigenetycznych w genach docelowych Notch. Co ciekawe, LSD1 działa jako korepresor, gdy jest związany z kompleksem CSL-represor i jako NOTCH1 po aktywacji Notch. Nasza praca zapewnia nowy wgląd w molekularne mechanizmy, które regulują aktywność transkrypcyjną Notch i reprezentuje wgląd w krajobraz interakcji NOTCH1, który pomoże w rozszyfrowaniu mechanizmów funkcji i regulacji NOTCH1. --- Szlak sygnałowy Notch odgrywa kluczową rolę w utrzymaniu równowagi między proliferacją między proliferacją, różnicowaniem i apoptozą komórek i jest wysoce konserwatywnym konserwowany szlak sygnałowy, który reguluje normalny rozwój w sposób zależny od kontekstu i dawki. w sposób zależny od kontekstu i dawki. Dysregulacja sygnalizacji Notch została zasugerowana jako kluczowych zdarzeń w różnych nowotworach hematologicznych. Wydaje się, że sygnalizacja Notch1 wydaje się być centralnym czynnikiem onkogennym w ostrej białaczce limfoblastycznej z komórek T (T-ALL), w której większość ludzkich nowotworów złośliwych ma nabyte mutacje które prowadzą do konstytutywnej aktywacji sygnalizacji Notch1. Jednak pojawiające się dowody nieoczekiwanie pokazują, że sygnalizacja Notch może funkcjonować jako silny supresor guza w innych formach białaczki. Ten mini-przegląd podsumuje ostatnie postępy związane z rolą aktywowanej sygnalizacji Notch w ludzkiej białaczce limfocytowej. białaczce limfocytowej, białaczce szpikowej, komórkach macierzystych i mikrośrodowisku zrębu, i omówimy perspektywy sygnalizacji Notch jako potencjalnego celu terapeutycznego. cel terapeutyczny. --- Ostra białaczka limfoblastyczna z komórek T (T-ALL) jest scharakteryzowana jako choroba wysokiego ryzyka. stratyfikowaną chorobę związaną z częstymi nawrotami, opornością na chemioterapię, i gorszymi rokowaniami niż ALL B-prekursorowa. Wiele wyzwań związanych z leczeniu T-ALL odzwierciedla brak prognostycznych cytogenetycznych lub molekularnych molekularnych, na których można oprzeć terapię, w tym terapię celowaną. Mutacje aktywujące Notch1 aktywujące zostały zidentyfikowane w ponad 50% przypadków T-ALL i mogą być terapeutycznie za pomocą inhibitorów γ-sekretazy (GSI). Zmutowany Notch1 może aktywować sygnalizację cMyc i PI3K-AKT-mTOR1 w T-ALL. W T-ALL z dzikim typem fosfatazy i homologu tensyny usuniętego na chromosomie dziesiątym (PTEN), Notch1 transkrypcyjnie hamuje PTEN, efekt odwracalny przez GSI. Notch1 również promuje sygnalizację receptora czynnika wzrostu (IGF1R i IL7Rα) do PI3K-AKT. Utrata PTEN jest powszechna w pierwotnych T-ALL z powodu mutacji lub potranslacyjnej inaktywacji inaktywacji i skutkuje przewlekłą aktywacją sygnalizacji PI3K-AKT-mTOR1, Oporność na GSI i represja apoptozy, w której pośredniczy p53. Sam Notch1 może regulować potranslacyjną inaktywację PTEN. PP2A jest aktywowany przez Notch1 w komórkach T-ALL PTEN-null T-ALL, a GSI zmniejszają aktywność PP2A i zwiększają fosforylację AKT, AMPK i p70S6K. Niniejszy przegląd koncentruje się na centralnej roli sygnalizacji PI3K-AKT-mTOR1 w T-ALL, w tym jej regulacji przez Notch1 i potencjalne interwencje terapeutyczne, z naciskiem na oporne na GSI T-ALL. --- Ostra białaczka limfoblastyczna/chłoniak z komórek T (T-ALL) charakteryzuje się nieprawidłową aktywacją NOTCH1 w ponad 60% przypadków T-ALL. Wysoka częstość występowania aktywujących mutacji NOTCH1 podkreśla krytyczną rolę sygnalizacji NOTCH w patogenezie tej choroby. sygnalizacji NOTCH w patogenezie tej choroby i skłoniło do opracowania podejść terapeutycznych terapeutycznych ukierunkowanych na szlak sygnałowy NOTCH. Małocząsteczkowe inhibitory gamma-sekretazy (GSI) mogą skutecznie hamować onkogenne NOTCH1 i są w fazie testów klinicznych w leczeniu T-ALL. testach klinicznych w leczeniu T-ALL. Leczenie GSI i glikokortykoidami jest silnie synergistyczne i może przezwyciężyć toksyczność żołądkowo-jelitową związaną z z ogólnoustrojowym hamowaniem szlaku NOTCH. Ponadto, pojawiające się nowe terapie anty-NOTCH1 obejmują selektywne hamowanie NOTCH1 za pomocą przeciwciał anty-NOTCH1 i zszywanymi peptydami ukierunkowanymi na kompleks transkrypcyjny NOTCH w jądrze. w jądrze. --- Szlak sygnałowy NOTCH1 jest niezbędny dla hematopoezy i jest krytycznym etapem regulacyjnym dla proliferacji i dojrzewania komórek T. Ligaza ubikwityny E3 FBXW7 kontroluje stabilność białka NOTCH1. Mutacje w NOTCH1/FBXW7 aktywują sygnalizację NOTCH i mają znaczenie prognostyczne u pacjentów z ostrą białaczką limfoblastyczną T-komórkową. białaczką limfoblastyczną z komórek T (T-ALL). W tym badaniu przeanalizowaliśmy mutacje NOTCH1 i FBXW7 u 50 południowoindyjskich pacjentów z T-ALL leczonych zmodyfikowanym schematem ALL BFM 95 zmodyfikowanym schematem ALL. Eksony hot spot (HD-N, HD-C, TAD i PEST) NOTCH1 i eksony 9 z 10 FBXW7 poddano amplifikacji i sekwencjonowaniu w reakcji łańcuchowej polimerazy. W W sumie 20 z 50 (40%) pacjentów z T-ALL ujawniło heterozygotyczne mutacje w domenach NOTCH1 i NOTCH1 oraz przewagę mutacji typu missense w domenach HD-N (70%) i PEST (15%). Mutacje FBXW7 wykryto u 5 z 50 (10%) pacjentów z T-ALL pacjentów. Pacjenci z T-ALL z mutacjami NOTCH1/FBXW7 wyrażali wyższy poziom białka NOTCH1 w porównaniu z pacjentami bez mutacji NOTCH1/FBXW7. Sześć z mutacji wykrytych w NOTCH1 nie zostało wcześniej zgłoszonych. Po przetestowaniu w podwójnej lucyferazy Renilla, niektóre z nich powodowały zwiększoną aktywność NOTCH sugerując, że są to mutacje aktywujące. Co ważne, 13 z 20 (65%) pacjentów z T-ALL z mutacją NOTCH1/FBXW7 wykazało dobrą odpowiedź na prednizon (P=0,01) i lepszy wynik kliniczny w porównaniu z niezmutowanymi pacjentami NOTCH1/FBXW7 (P=0,03). (P=0,03). Dane te sugerują, że mutacje NOTCH1/FBXW7 są obecne w T-ALL z południowych Indii i mogą być użytecznymi biomarkerami do przewidywania rokowania w T-ALL. --- Czynnik wzrostu niezależny od 1 (Gfi1) jest represorem transkrypcji pierwotnie zidentyfikowany jako gen aktywowany w białaczkach T-komórkowych indukowanych przez infekcję wirusem zakażenie wirusem białaczki Moloney-murine. Notch1 jest receptorem przezbłonowym, który jest często mutowany w ludzkiej ostrej białaczce limfoblastycznej z komórek T (T-ALL). Gfi1 jest ważnym czynnikiem w inicjacji i utrzymaniu białaczek limfoidalnych a jego niedobór znacząco hamuje zależną od Notch inicjację T-ALL w modelach zwierzęcych. modelach zwierzęcych. Tutaj pokazujemy, że niedojrzałe komórki hematopoetyczne wymagają Gfi1 do kompetentnie integrować sygnalizację aktywowaną przez Notch. Aktywacja Notch1 w połączeniu z Niedobór Gfi1 na wczesnym etapie specyfikacji linii T prowadzi do dramatycznej utraty komórek T, podczas gdy aktywacja na późniejszych etapach nie wpływa na rozwój. W W prekursorach multipotencjalnych z niedoborem Gfi1 aktywacja Notch indukuje śmiertelność i jest autonomiczna. Co więcej, bez Gfi1, multipotencjalne progenitory nie utrzymują Aktywowane przez Notch1 globalne profile ekspresji typowe dla prekursorów linii T. W Zgodnie z tym stwierdzamy, że zarówno multipotencjalne progenitory prymowane limfoidalnie (LMPP) i wczesne progenitory linii T (ETP) nie tworzą się prawidłowo lub nie funkcjonują u Gfi1(-/-). Wady te korelują z niezdolnością progenitorów Gfi1(-/-) do aktywacji genów limfoidalnych, w tym IL7R, Rag1, Flt3 i Notch1. Nasze dane wskazują, że Gfi1 jest wymagany dla prekursorów hematopoetycznych, aby wytrzymać aktywację Notch1 i utrzymać zależne od Notch1 programowanie transkrypcyjne w celu określenia wczesnej tożsamości linii limfoidalnej T. --- Szlak sygnałowy Notch został uznany za kluczowy czynnik w patogenezie ostrej białaczki limfoblastycznej T-komórkowej (T-ALL). patogenezie ostrej białaczki limfoblastycznej T-komórkowej (T-ALL), ze względu na wysoką częstość występowania mutacji aktywujących częstość występowania mutacji aktywujących Notch1. Hamowanie Notch może służyć jako nowa strategia leczenia T-ALL; jednak próby zakłócenia szlaków sygnałowych Notch były jak dotąd nieskuteczne. W tym badaniu odkryliśmy, że inhibitory proteasomu wywierają działanie cytotoksyczne na komórki T-ALL z konstytutywną aktywacją Notch1 w podobnym stopniu jak na komórki szpiczaka. Inhibitor proteasomu bortezomib hamował transkrypcję Notch1 i dalszych efektorów, w tym efektorów, w tym Hes1, GATA3, RUNX3 i czynnika jądrowego-κB (NF-κB) (p65 i p50), zbiegło się z regulacją w dół głównego transaktywatora Sp1 i jego dysocjacji od promotora Notch1. Nadekspresja wewnątrzkomórkowej domeny Notch1 (NICD) znacząco poprawiała cytotoksyczność indukowaną bortezomibem przeciwko komórkom T-ALL. T-ALL. Badania kombinacji leków wykazały, że bortezomib wykazywał synergistyczne lub addytywne działanie z kluczowymi lekami stosowanymi w leczeniu T-ALL, takimi jak deksametazonem (DEX), doksorubicyną i cyklofosfamidem, które były łatwo zniesione przez nadekspresję NICD. Synergia bortezomibu i DEX została potwierdzona in vivo przy użyciu mysiego modelu ksenoprzeszczepu. Nasze odkrycia zapewniają molekularne i uzasadnienie dla włączenia inhibitorów proteasomu do strategii leczenia T-ALL. strategii leczenia T-ALL. --- Sygnalizacja Notch ma kluczowe znaczenie w prawidłowym rozwoju komórek T, a Notch 1 jest często zmutowany w ostrych białaczkach limfoblastycznych z komórek T (T-ALL), co prowadzi do do nieprawidłowo wysokiej sygnalizacji Notch. W niniejszym raporcie ustaliliśmy, czy mutacje T-ALL występują nie tylko w Notch1, ale także w białku F-box hCdc4 (Sel-10, Ago lub Fbxw7), negatywnym regulatorze Notch1. Pokazujemy, że gen hCDC4 jest zmutowany w komórkach białaczkowych od ponad 30% pacjentów z pediatryczną T-ALL i pochodnych liniach komórkowych. Większość znalezionych mutacji hCDC4 to substytucje missense w krytycznych resztach argininy (Arg(465), Arg(479) i Arg(505)) zlokalizowanych w regionie wiążącym substrat regionie wiążącym substrat hCdc4. Komórki inaktywowane dla hCdc4 i komórki T-ALL zawierające mutacje hCdc4 wykazywały zwiększony okres półtrwania białka Notch1 Notch1, co jest zgodne z proponowaną rolą hCdc4 w zależnej od ubikwityny proteolizie Notch1. proteolizy Notch1. Ponadto, przywrócenie typu dzikiego, ale nie zmutowanego hCdc4 w komórkach HCT 116 hCDC4-ujemnych prowadziło do zwiększonej ubikwitylacji Notch1 i zmniejszonej sygnalizacji Notch1. Wyniki te pokazują, że mutacje hCdc4 zakłócają normalną regulację Notch1 in vivo. Wreszcie odkryliśmy, że mutacje w hCDC4 i NOTCH1 mogą występować w tych samych nowotworach i że pacjenci niosący mutacje hCDC4 i/lub NOTCH1 mają korzystne przeżycie całkowite. Łącznie dane te pokazują, że mutacja hCDC4 jest częstym zdarzeniem w T-ALL i sugerują, że mutacje hCDC4 i mutacje zysku funkcji w NOTCH1 mogą synergistycznie przyczyniać się do rozwoju pediatrycznej białaczki T-ALL leukemogenezy. --- Aktywacja szlaku Notch występuje powszechnie w ostrej białaczce limfoblastycznej T (T-ALL) z powodu mutacji Notch1 lub Fbw7. (T-ALL) z powodu mutacji w Notch1 lub Fbw7 i jest zaangażowana w regulację proliferacji i przeżycia komórek. regulację proliferacji i przeżycia komórek. Wykazano również, że rozregulowana sygnalizacja Notch3 wykazano również, że promuje leukemogenezę u transgenicznych myszy, ale cele Notch3 w ludzkich komórkach T-ALL pozostają słabo scharakteryzowane. Tutaj pokazujemy, że Notch3 kontroluje poziomy fosfatazy 1 kinazy białkowej aktywowanej mitogenami (MAPK) (MKP-1). W modelu uśpienia komórek T-ALL, zarówno aktywacja Notch3, jak i ekspresja MKP-1 były podwyższone w agresywnych guzach w porównaniu z guzami uśpionymi, a to odwrotnie skorelowane z poziomami fosforylowanej p38 i zewnątrzkomórkowej MAPK1/2 (ERK1/2), dwoma kanonicznymi celami MKP-1. My wykazujemy, że poziomy białka MKP-1 są regulowane przez Notch3 w liniach komórkowych T-ALL ponieważ jego wyciszenie przez interferencję RNA lub leczenie inhibitorami γ-sekretazy indukowało silną redukcję MKP-1, podczas gdy aktywacja sygnalizacji Notch3 miała odwrotny skutek. Ponadto MKP-1 odgrywa ważną rolę w przeżyciu komórek przeżywalności komórek T-ALL, ponieważ jego tłumienie przez krótką spinkę do włosów RNA znacząco znacznie zwiększyło śmierć komórek w warunkach stresowych. Ta funkcja ochronna ma kluczowe znaczenie kluczową rolę in vivo, ponieważ komórki pozbawione MKP-1 wykazywały upośledzoną nowotworowość. Te Wyniki te wyjaśniają nowy mechanizm poniżej Notch3, który kontroluje przeżywalność komórek T-ALL. --- Ostra białaczka limfoblastyczna z komórek T (T-ALL) jest agresywnym nowotworem, który jest często związany z aktywującymi mutacjami w NOTCH1 i dysregulacją MYC. Przeprowadziliśmy 2 uzupełniające się badania przesiewowe w celu zidentyfikowania leków zatwierdzonych przez FDA i małe cząsteczki podobne do leków o aktywności przeciwko T-ALL. Opracowaliśmy system zebrafish do badania małych cząsteczek pod kątem toksycznego działania na tymocytów z nadekspresją MYC i wykorzystaliśmy ludzką linię komórkową T-ALL do badania przesiewowego pod kątem małych cząsteczek, które działają synergistycznie z inhibitorami Notch. Zidentyfikowaliśmy lek przeciwpsychotyczny perfenazynę w obu badaniach przesiewowych ze względu na jej zdolność do indukowania apoptozy w rybich, mysich i ludzkich komórkach T-ALL. Wykorzystując chromatografię powinowactwa ligand ze spektrometrią mas, zidentyfikowaliśmy fosfatazę białkową 2A (PP2A) jako cel perfenazyny. Linie komórkowe T-ALL traktowane perfenazyną wykazywały szybką defosforylację wielu substratów PP2A, a następnie apoptozę. Co więcej, nokaut shRNA specyficznych podjednostek PP2A osłabiał aktywność aktywność perfenazyny, wskazując, że PP2A pośredniczy w działaniu przeciwbiałaczkowym leku aktywność przeciwbiałaczkową. Wreszcie, ludzkie T-ALL leczone perfenazyną wykazywały zahamowanie wzrost komórek i defosforylację celów PP2A in vitro i in vivo. Nasze odkrycia dostarczają mechanistycznego wyjaśnienia dla powtarzającej się identyfikacji fenotiazyn jako klasy leków o działaniu przeciwnowotworowym. Co więcej, te dane sugerują, że farmakologiczna aktywacja PP2A w T-ALL i innych nowotworach napędzana przez hiperfosforylowane substraty PP2A ma potencjał terapeutyczny.
|
Czy mutacje Notch są związane z ostrą białaczką limfoblastyczną z komórek T (T-ALL)?
|
Notch1 jest receptorem transmembranowym, który jest często mutowany w ludzkiej ostrej białaczce limfoblastycznej z komórek T (T-ALL). Aktywujące mutacje w NOTCH1, niezbędnym regulatorze rozwoju komórek T, często występują w ostrej białaczce limfoblastycznej z komórek T (T-ALL).
|
1,670
|
Badania starożytnych genomów hominidów można z definicji uznać za analizy metagenomiczne, ponieważ analizy, ponieważ reprezentują one mieszankę zarówno sekwencji hominoidalnych, jak i mikrobiologicznych w środowisku. Tutaj opisujemy molekularne wykrywanie krętków Treponema denticola krętka Treponema denticola w starożytnych ludzkich biopsjach tkanek Człowieka Lodu z epoki miedzi. 5,300-letniej naturalnej lodowej mumii z epoki miedzi. Początkowo dane metagenomiczne genomu Icemana zostały sprawdzone pod kątem bakteryjnego rybosomalnego RNA (rRNA) specyficznych odczytów. Poprzez uszeregowanie odczytów według obfitości, stosunkowo duża liczba odczytów rRNA najbardziej podobnych do T. denticola. Mapowanie sekwencji sekwencji metagenomu względem genomu T. denticola ujawniło dodatkowe odczyty najbardziej podobne do tego oportunistycznego patogenu. Wzór uszkodzeń DNA sugeruje starożytne pochodzenie tych sekwencji. The hematogenne rozprzestrzenianie się bakterii mikrobiomu jamy ustnej często opisywane w literaturze w najnowszej literaturze może już wyjaśniać obecność odczytów metagenomicznych specyficznych dla T. denticola w biopsji kości Icemana. Rozszerzyliśmy jednak nasze badanie badanie do próbki tkanki dziąsłowej Icemana i próbki wymazu z jamy ustnej i mogliśmy w ten sposób wykryć T. denticola i Porphyrimonas gingivalis, innego ważnego członka ludzkiej komensalnej mikroflory jamy ustnej. Podsumowując, badanie to wyraźnie podkreśla możliwość wykrycia mikroorganizmów związanych z chorobą przy stosowaniu podejść opartych na metagenomice na zbiorach danych starożytnych ludzkich szczątków. szczątków ludzkich. --- Około 80 sekwencji (gen 16s rybosomalnego RNA) bakteryjnego DNA w próbkach skóry i mięśni pobranych bezpośrednio od tyrolskiego lodowca i mięśni pobranych bezpośrednio od tyrolskiego człowieka lodu (3350-3100 lat p.n.e.) lub odzyskane podczas ekspedycji archeologicznej w 1992 r. na stanowisku alpejskim zostały przeanalizowano w celu uzyskania wskazówek dotyczących naturalnego procesu mumifikacji, który umożliwił na zachowanie zwłok neolitycznego pasterza/myśliwego przez ponad 5000 lat. lat. Dochodzenie było bardziej skomplikowane ze względu na fakt, że powierzchnia mumii została mumii została spryskana fenolem wkrótce po odkryciu (19 września 1991 r.), 1991). Nasze wyniki pokazują, że na powierzchni ciała nie pozostał żaden ślad mikrobiologicznego DNA. powierzchni ciała, podczas gdy nieleczona skóra nadal zawiera pozostałości dużej liczby bakterii należących do rodzajów bakterii należących do rodzajów Sphingomonas, Afipia, Curtobacterium, Microbacterium, Agromyces i innych. W porównaniu do nieleczonej skóry, mięsień lodowca jest również bardzo bogaty w bakteryjne DNA. Jednak to DNA pochodzi, z kilkoma wyjątkami, z gatunku Clostridium algidicarnis. Ostra różnica w składzie bakteryjnego DNA skóry i mięśni sugeruje, że pozostałości oryginalnej mikroflory zwłok tej ostatniej nie zniknęły podczas taphonomicznej historii człowieka lodu. Z drugiej strony, masowa obecność C. algidicarnis, przystosowanego do zimna sporowca, którego DNA było wcześniej (Ubaldi et al. [1998] Am. J. Phys. Anthropol. 107: 285-295) znalezione w miękkiej tkance naturalnie wysuszonego zwierzęcia. tkanka naturalnie wysuszonej mumii andyjskiej wskazuje, że hipoteza że zwłoki człowieka lodu uległy szybkiemu odwodnieniu pod wpływem ciepłego wiatru (föhn) nie jest już prawdopodobna. Wyniki najlepiej pasują do hipotezy (Bereuter et al. [1997] Chem. Eur. J. 7: 1032-1038), że ciało było najpierw pokryte śniegiem i lodem, a następnie uległo rozmrożeniu i ostatecznie wysuszeniu.
|
Wymień gatunki bakterii zidentyfikowane w tkankach icemana.
|
Krętki Treponema denticola
Clostridium perfringens
Clostridium ghonii
Clostridium sordellii
Eubacterium tenue
Bacteroides sp
Vibrio
Sphingomonas
Aphipia
Curtobacterium
Microbacterium
Agromyces
|
1,671
|
Wykorzystaliśmy genotypowanie SNP o wysokiej rozdzielczości, aby zidentyfikować regiony wzmocnienia i utraty genomu w genomach 212 rdzeniaków, złośliwych dziecięcych guzów mózgu. Znaleźliśmy ogniskowe amplifikacje 15 znanych onkogenów i ogniskowe delecje 20 znanych genów supresorowych nowotworów. znanych genów supresorowych nowotworów (TSG), z których większość nie była wcześniej związana ze medulloblastoma. W szczególności zidentyfikowaliśmy nieznane wcześniej amplifikacje i homozygotyczne delecje, w tym powtarzające się, wzajemnie wykluczające się, wysoce ogniskowe genetyczne w genach ukierunkowanych na metylację lizyny histonowej, w szczególności histonu histonu 3, lizyny 9 (H3K9). Potranslacyjna modyfikacja białek histonowych białek histonowych ma kluczowe znaczenie dla regulacji ekspresji genów, może uczestniczyć w określaniu losów komórek macierzystych i ma związek z kancerogenezą. Zgodnie z naszymi danymi genetycznymi, przywrócenie ekspresji genów kontrolujących metylację H3K9 znacznie zmniejsza proliferację rdzeniaka zarodkowego in vitro. Aberracje liczby kopii genów odgrywających krytyczną rolę w pisaniu, czytaniu, usuwaniu i blokowaniu stanu metylacji lizyny histonowej, szczególnie przy H3K9, sugerują, że wadliwa kontrola kodu histonowego przyczynia się do patogenezy rdzeniaka zarodkowego.
|
Jakie jest znaczenie metylacji lizyny histonów w medulloblastoma?
|
Wykazano, że nieprawidłowe wzorce metylacji lizyny histonów H3K4, H3K9 i H3K27 skutkują zmianami kodu histonów, które indukują zmiany w ekspresji genów i wpływają na szybkość proliferacji komórek rdzeniaka.
|
1,672
|
TŁO: W niniejszym artykule opisano techniki przyspieszania działania ze szczególnym naciskiem na zastosowania w proteomice obliczeniowej. zastosowaniach w proteomice obliczeniowej. Proces dopasowywania sekwencji peptydowych do z genomem przetłumaczonym na sześć ramek odczytu jest częścią procesu mapowania proteogenomicznego. który jest wykorzystywany jako studium przypadku. Algorytm Aho-Corasick został zaadaptowany do wykonania w urządzeniach FPGA (Field Programmable Gate Array) w sposób, który optymalizuje przestrzeń i wydajność. W tym podejściu, tradycyjny algorytm Aho-Corasick Aho-Corasicka (FSM) jest podzielony na mniejsze FSM, działające równolegle, z których każdy dopasowuje do 20 peptydów w przetłumaczonym genomie wejściowym. Każdy z mniejszych FSM jest dalej podzielony na pięć prostszych FSM, tak że każdy prosty FSM działa na pojedynczej pozycji bitowej w danych wejściowych (pięć bitów wystarcza do reprezentowania wszystkich aminokwasów i symboli specjalnych w sekwencjach białkowych). WYNIKI: Ta podzielona na bity organizacja implementacji Aho-Corasick umożliwia efektywne wykorzystanie ograniczonych zasobów pamięci o dostępie swobodnym (RAM) dostępnych w typowych układach FPGA. Wykorzystanie pamięci RAM w układzie, w przeciwieństwie do zasobów logicznych FPGA do implementacji FSM umożliwia również szybką rekonfigurację FPGA bez opóźnień związanych ze złożonymi projektami cyfrowymi. WNIOSKI: Wyniki eksperymentalne pokazują wydajność pamięci masowej przekraczającą 80% dla kilku zestawów danych. kilku zestawów danych. Co więcej, implementacja FPGA działająca z częstotliwością 100 MHz jest prawie 20 razy szybsza niż implementacja tradycyjnego algorytmu Aho-Corasick działającego na stacji roboczej 2,67 GHz. --- Biolodzy molekularni używają ukrytych modeli Markowa (HMM) jako popularnego narzędzia do statystycznego opisu rodzin sekwencji biologicznych. Ten statystyczny statystyczny może być następnie wykorzystany do czułego i selektywnego skanowania baz danych, np. nowe sekwencje białek są porównywane z zestawem HMM w celu wykrycia funkcjonalnych podobieństw. funkcjonalnych podobieństw. Istnieją wydajne algorytmy dynamicznego programowania do rozwiązywania tego jednak obecne rozwiązania nadal wymagają znacznych czasów skanowania. Te skanowania prawdopodobnie staną się jeszcze bardziej dotkliwe ze względu na szybki wzrost wielkości tych baz danych. wzrost wielkości tych baz danych. Niniejszy artykuł pokazuje, w jaki sposób rekonfigurowalne architektury architektury mogą być wykorzystane do uzyskania wydajnej, drobnoziarnistej paralelizacji obliczeń programowania dynamicznego. obliczeń programowania dynamicznego. Opisujemy, w jaki sposób ta technika prowadzi do znacznych oszczędności czasu wykonywania skanowania bazy danych HMM na standardowym standardowym układzie FPGA (Field-Programmable Gate Array). --- TŁO: W dziedzinie przewidywania struktury drugorzędowej RNA algorytm RNAalifold jest jedną z najpopularniejszych metod wykorzystujących minimalizację energii swobodnej. Jednak komputery ogólnego przeznaczenia, w tym komputery równoległe lub wielordzeniowe wykazują wydajność równoległą nie większą niż 50%. Programowalne przez użytkownika Gate-Array (FPGA) zapewniają nowe podejście do przyspieszenia RNAalifold poprzez wykorzystując drobnoziarnisty niestandardowy projekt. WYNIKI: RNAalifold wykazuje skomplikowane zależności danych, w których zależność odległość jest zmienna, a kierunek zależności jest również w dwóch wymiarach. Proponujemy systoliczną strukturę macierzy obejmującą jeden główny element przetwarzający (PE) i wiele podrzędnych PE dla drobnoziarnistego sprzętu implementacji na FPGA. Wykorzystujemy schematy ponownego wykorzystania danych, aby zmniejszyć potrzebę ładowania macierzy macierzy energetycznych z pamięci zewnętrznej. Proponujemy również kilka metod redukcji rozmiar parametru tabeli energii o 80%. WNIOSKI: Zgodnie z naszą wiedzą, nasza implementacja z 16 PE jest jedynym akceleratorem FPGA akceleratorem FPGA implementującym kompletny algorytm RNAalifold. Wyniki eksperymentalne Wyniki eksperymentalne pokazują 12,2-krotne przyspieszenie w stosunku do oprogramowania RNAalifold (ViennaPackage - 1.6.5) dla grupy wyrównanych sekwencji RNA z 2981 resztami uruchomionych na platformie komputera osobistego (PC) z procesorem Pentium 4 2,6 GHz. --- TŁO: Wielokrotne dopasowanie sekwencji (MSA) jest podstawową metodą analizy wykorzystywaną w bioinformatyce i wielu porównawczych aplikacjach genomicznych. Wcześniejsze próby akceleracji MSA z wykorzystaniem rekonfigurowalnych systemów obliczeniowych dotyczyły jedynie pierwszy etap progresywnego wyrównywania i w konsekwencji wykazywały ograniczenia wydajności zgodnie z prawem Amdahla. Niniejsza praca jest pierwszą znaną przyspieszyć trzeci etap progresywnego wyrównywania na rekonfigurowalnym sprzęcie. WYNIKI: Redukujemy podgrupy wyrównanych sekwencji do dyskretnych profili, zanim są one wyrównywane parami na akceleratorze. Korzystając z akceleratora FPGA, uzyskano akceleratora FPGA, zademonstrowano ogólne przyspieszenie do 150 na dużym zestawie danych, gdy w porównaniu do procesora Core2 2,4 GHz. WNIOSKI: Nasz równoległy algorytm i architektura przyspiesza MSA na dużą skalę z rekonfigurowalnymi obliczeniami i pozwala badaczom rozwiązywać większe problemy, przed którymi stają dziś biolodzy. Źródło programu jest dostępne pod adresem http://dna.cs.byu.edu/msa/. --- Wyrównanie setek sekwencji przy użyciu narzędzi do progresywnego wyrównywania, takich jak ClustalW wymaga kilku godzin na najnowocześniejszych stacjach roboczych. Przedstawiamy nowe podejście do obliczania dopasowań wielu sekwencji w znacznie krótszym czasie przy użyciu rekonfigurowalnego sprzętu. Skutkuje to implementacją ClustalW z znaczną oszczędność czasu działania na standardowym, gotowym układzie FPGA. --- TŁO: Wykładniczy wzrost ilości dostępnych danych biologicznych spowodował, że bioinformatyka szybko zmierza w kierunku intensywnie wykorzystującej dane, obliczeniowej obliczeniową. W rezultacie moc obliczeniowa wymagana przez aplikacje bioinformatyczne również rośnie wykładniczo. aplikacje bioinformatyczne również rośnie wykładniczo. Niedawne pojawienie się akceleratorów umożliwiło osiągnięcie doskonałego poprawę czasu wykonywania dla wielu aplikacji bioinformatycznych w porównaniu do w porównaniu z obecnymi platformami ogólnego przeznaczenia. W tym artykule pokazujemy, w jaki sposób PlayStation 3, zasilana przez Cell Broadband Engine, może być używana jako platforma obliczeniowa do akceleracji jako platformę obliczeniową do przyspieszenia algorytmu Smitha-Watermana. WYNIKI: W przypadku dużych zbiorów danych, nasza implementacja na PlayStation 3 zapewnia znaczną poprawę czasu działania w porównaniu do innych implementacji, takich jak takich jak SSEARCH, Striped Smith-Waterman i CUDA. Nasza implementacja osiąga szczytową do 3,646 MCUPS. WNIOSEK: Wyniki naszych eksperymentów pokazują, że konsola PlayStation 3 może być wykorzystywana jako wydajna i tania platforma obliczeniowa dla wysokowydajnych aplikacji do wysokowydajnych aplikacji do wyrównywania sekwencji. --- Progresywne dopasowanie jest szeroko stosowanym podejściem do obliczania wielokrotnych (MSA). Jednak wyrównanie kilkuset sekwencji za pomocą popularnych progresywne wymaga wielu godzin pracy na komputerach sekwencyjnych. Ze względu na bazy danych sekwencji biolodzy muszą obliczać MSA w znacznie krótszym czasie. krótszym czasie. W tym artykule przedstawiamy nowe podejście do MSA na rekonfigurowalnych platformach sprzętowych. aby uzyskać wysoką wydajność przy niskich kosztach. Skonstruowaliśmy liniową macierz systoliczną do wykonywania obliczeń odległości między sekwencjami przy użyciu programowania dynamicznego. Skutkuje to implementacją ze znacznymi oszczędnościami czasu na standardowym układzie FPGA. --- Rekonfigurowalne tablice systoliczne mogą być przystosowane do efektywnego rozwiązywania szerokiego spektrum problemów obliczeniowych. spektrum problemów obliczeniowych; równoległość jest naturalnie badana w macierzach w macierzach systolicznych, a rekonfigurowalność pozwala na przedefiniowanie połączeń i operacji nawet w czasie działania (dynamicznie). Przedstawiamy rekonfigurowalną architekturę systoliczną, którą można zastosować do wydajnego wydajnego przetwarzania kilku metod programowania dynamicznego do rozwiązywania dobrze znanych problemów, takich jak globalne i lokalne dopasowanie sekwencji, przybliżone dopasowanie ciągów znaków i najdłuższy wspólny podciąg. i najdłuższy wspólny podciąg. Dynamiczność rekonfigurowalności okazała się przydatna w praktycznych zastosowaniach w konstruowaniu sekwencji. Wersja VHDL (język opisu sprzętu VHSIC) tej nowej architektury została zaimplementowana na AP tej nowej architektury została zaimplementowana na APEX FPGA (Field programmable gate array). Byłaby ona kilka razy szybsza niż alternatywne algorytmy programowe. alternatywy.
|
Czy technologia FPGA (Field-Programmable Gate Array) była wykorzystywana do rozwiązywania problemów związanych z dopasowywaniem sekwencji?
|
Tak. Układy FPGA (Field-Programmable Gate Arrays) to rekonfigurowalne platformy obliczeniowe, które znalazły szereg zastosowań w różnych dziedzinach, w tym w cyfrowym przetwarzaniu sygnałów, obrazowaniu medycznym i bioinformatyce. Konkretne zastosowania układów FPGA do wyrównywania sekwencji biologicznych zostały zgłoszone do dynamicznego programowania opartego na parach (lokalnych lub globalnych) wyrównania sekwencji, progresywnego wyrównania wielu sekwencji, wyrównania profili, wyrównania opartego na transformacie Burrowsa-Wheelera (BWT), heurystycznego wyrównania parami.
|
1,673
|
Plasmodium falciparum, czynnik wywołujący najbardziej śmiercionośną formę ludzkiej malarii malarii, wykorzystuje wiele interakcji ligand-receptor do inwazji na czerwone krwinki gospodarza (RBC). Badaliśmy inwazję P falciparum do nieprawidłowych RBC od ludzi z owalocytozą południowo-wschodnioazjatycką (SAO). Jedna szczególna linia pasożytów, 3D7-A, skutecznie zaatakowała te komórki, podczas gdy wszystkie inne linie badały inwazję SAO RBC tylko do około 20% zakresu normalnych (nie-SAO) komórek komórek. Wynik ten jest zgodny z obserwacją kliniczną, że u osób z SAO SAO mogą doświadczać infekcji P falciparum o wysokiej gęstości i zapewnia wyjaśnienie wcześniejszych rozbieżnych wyników dotyczących inwazji SAO RBC. Charakterystyka fenotypu inwazji 3D7-A ujawniła, że skuteczna inwazja inwazji SAO RBC była równoległa do stosunkowo skutecznej inwazji normalnych RBC traktowanych neuraminidazą, trypsyną lub chymotrypsyną oraz nowością zdolność do inwazji normalnych RBC traktowanych sekwencyjnie zarówno neuraminidazą, jak i trypsyną. Nasze wyniki sugerują, że tylko pasożyty zdolne do korzystania z określonych inwazji mogą skutecznie atakować SAO RBC w hodowli. Podobna sytuacja sytuacja może wystąpić w terenie. --- Wiadomo, że pasożyty malarii atakują i rozwijają się w erytrocytach i retikulocytach. retikulocytach, ale niewiele wiadomo na temat ich infekcji jądrzastych prekursorów erytroidalnych prekursorów. Użyliśmy systemu komórkowego in vitro, który przechodził przez bazofilowy, polichromatyczne, ortochromatyczne i retikulocyty do dojrzałych erytrocytów. Wykazaliśmy, że komórki ortochromatyczne są najwcześniejszymi stadiami, które mogą zostać zaatakowane przez Plasmodium falciparum, czynnik wywołujący śmiertelną malarię u ludzi. Podatność na inwazję różni się od przeżycia wewnątrzkomórkowego i występuje w czasie czasie rozległej przebudowy erytroidalnej. Łącznie dane te sugerują, że potencjał złożoności interakcji gospodarza zaangażowanych w infekcję może być znacznie większy niż dotychczas sądzono. --- Opracowano nową metodę wykrywania in vitro pierwotniaka Plasmodium, czynnika wywołującego malarię. czynnika wywołującego malarię. Obejmuje ona protokół oczyszczania próbek krwi pełnej, a następnie bezpośrednią desorpcję laserową w ultrafiolecie (LD) spektrometrii masowej czasu przelotu. Intensywne sygnały jonowe są obserwowane z nienaruszonej ferriprotoporfiryny IX (hemu), sekwestrowanej przez pasożyty malarii podczas ich wzrostu w ludzkich krwinkach czerwonych. ich wzrostu w ludzkich krwinkach czerwonych. Widmo masowe LD hemu jest specyficzne dla struktury, a intensywność sygnału jest skorelowana z próbką parazytemią (liczbą pasożytów na jednostkę objętości krwi). Poziomy parazytemii rzędu 10 pasożytów/mikrolitr krwi można jednoznacznie wykryć za pomocą tej metody. metodą. Uwzględnienie parametrów wiązki laserowej (rozmiar plamki, rastrowanie na powierzchni próbki) powierzchni próbki) i rzeczywiste zużycie próbki sugeruje, że granice wykrywalności można dodatkowo poprawić o co najmniej rząd wielkości. Wpływ czynników eksperymentalnych, takich jak polaryzacja desorbowanych jonów, ekspozycja i fluencja lasera, wielkość próbki i stadium wzrostu pasożyta na próg wykrywalności pasożyta. na próg wykrywalności pasożytów. --- Na modelowej parze Aedes aegypti--Plasmodium gallinaceum w wykazano, że zmiany w warunkach rozwoju larw spowodowane dodaniem do pożywki wodnej żywej kultury cyjanobakterii Synochocystis sp. lub zielonych wodorostów morskich Chlorella vulgaris. zielonych wodorostów Chlorella vulgaris, ekstraktów acetonowych z osadu żywej kultury lub proszek Chlorella, a także nawóz zawierający azot - chlorek amonu nie obniżyły wrażliwości imago latających na pasożyty malarii. Wyniki eksperymentów oceniających wpływ związków biologicznie czynnych związków biologicznie czynnych wprowadzonych do pożywki dla larw na zdolność do zmiany wrażliwości przeżywających samic komara na czynnik malarii zostały podsumowane. w górę. Uzyskane dane wskazują na wysoki poziom wzajemnej adaptacji między komarami-nosicielami a pasożytami malarii. --- Synteza niedawno scharakteryzowanego depsipeptydu szentiamidu (1), który jest wytwarzany przez entomopatogenną bakterię Xenorhabdus szentirmaii, jest opisany. Podczas gdy wcześniej nie zidentyfikowano żadnej aktywności biologicznej dla 1, materiał materiał pochodzący z wydajnej syntezy umożliwił dodatkowe testy bioaktywności testy prowadzące do identyfikacji znaczącej aktywności przeciwko komórkom owadów i Plasmodium falciparum, czynnika wywołującego malarię. --- Globalny obszar występowania Plasmodium ovale jest niewielki w porównaniu z innymi gatunkami patogenów gatunków ludzkich patogenów malarii. Rozszerzył się na obszarach azjatyckich i pozostał jak wcześniej na obszarach afrykańskich. W ciągu ostatnich 20 lat odnotowano 2129 przypadków malarii przywiezionych z dalekiej zagranicy do Rosji, w tym 84 (4%) przypadków malarii vivax (P. ovale). Pacjentami byli w większości obywatele innych krajów: 70 z 20 krajów afrykańskich i 7 z dwóch krajów afrykańskich. krajów afrykańskich i 7 z dwóch krajów Oceanii, takich jak Papua Nowa Gwinea i Indonezji. Pozostałych 7 pacjentów to obywatele Rosji, którzy powrócili z różnych krajów Afryki. różnych krajów Afryki. W tym okresie odnotowano łącznie 5 przypadków zakażenia mieszanego: malaria tropikalna P. falciparum + malaria vivax P. ovale malaria. Misja wykrycia nowych sympatycznych podgatunków (P. ovale curtisi i P. ovale wallikeri) zamieszkujących kraje tropikalne z ciągłą lokalną transmisją pozostaje niejasna. transmisji pozostaje niejasna. Tylko dokładne badanie tych podgatunków będzie w stanie będzie w stanie skutecznie zastosować środki zapobiegawcze i przeprowadzić ich eliminację w przyszłości. w przyszłości. --- Szczepionki przerywające przenoszenie malarii cieszą się rosnącym zainteresowaniem, a solidny test funkcjonalny do pomiaru tej aktywności promowałby ich rozwój poprzez zapewnienie biologicznie istotnych środków oceny potencjalnych szczepionek kandydatów na szczepionki. Dlatego naszym celem było zakwalifikowanie standardowego testu karmienia membranowego (SMFA). Test ten mierzy aktywność przeciwciał blokujących transmisję poprzez karmienie hodowanych gametocytów P. falciparum komarami Anopheles w w obecności badanych przeciwciał i pomiar późniejszej infekcji komara. The Międzynarodowa Konferencja ds. Harmonizacji (ICH) zharmonizowana trójstronna wytyczna Q2(R1) wyszczególniono cechy uwzględniane w walidacji testów. Spośród tych cech, zdecydowaliśmy się zakwalifikować SMFA do Precyzji, Liniowości, Zakresu i swoistości. Przeciwciało monoklonalne 4B7 blokujące transmisję zostało przetestowane w 6 eksperymentach żywieniowych w kilku stężeniach, aby określić cztery odpowiednie stężenia, które zostały przetestowane w trzech powtórzeniach w eksperymentach kwalifikacyjnych (3 dodatkowe podania) w celu oceny precyzji, liniowości i zakresu. Dla Specyficzność, 4B7 testowano w obecności normalnej mysiej IgG. Określiliśmy wewnątrz- i międzytestową zmienność % zahamowania średniej intensywności oocyst przy przy każdym stężeniu 4B7 (niższe stężenia wykazywały większą zmienność). My wykazaliśmy również, że % zahamowanie było zależne od stężenia 4B7 i aktywność jest specyficzna dla 4B7. Ponieważ uzyskanie danych empirycznych jest czasochłonne, wygenerowaliśmy model wykorzystujący dane ze wszystkich 9 pasz i zasymulowaliśmy wpływ różnych parametrów na końcowe odczyty, aby ulepszyć procedurę testu i metody analityczne dla przyszłych badań. metody analityczne dla przyszłych badań. Na przykład, oszacowaliśmy wpływ liczby komarów poddanych sekcji na zmienność % zahamowania i symulowaliśmy związek między zależność między % zahamowaniem intensywności oocyst a % zahamowaniem występowania zakażonych komarów przy różnych średnich oocystach w kontroli. SMFA jest jednym z niewielu testów biologicznych stosowanych w przedklinicznym i wczesnym klinicznym rozwoju szczepionek blokujących transmisję, a niniejsze badanie zdecydowanie wspiera jego dalszy rozwój i zastosowanie. --- Malaria jest szeroko rozpowszechnioną chorobą zakaźną, która jest główną przyczyną zgonów w wielu częściach świata. w wielu częściach świata. Wyeliminowanie malarii od dziesięcioleci jest jednym z głównych celów światowej służby zdrowia. od dziesięcioleci, ale wciąż pozostaje nieuchwytny. Inne choroby zostały inne choroby zostały wyeliminowane za pomocą szczepień, ale tradycyjne metody szczepień były jak dotąd okazały się nieskuteczne w przypadku malarii. Zakażenie gatunkiem Plasmodium, czynnikiem wywołującym malarii, jest obecnie leczona terapiami opartymi na lekach, ale wzrost oporności na leki wzrost oporności na leki doprowadził do konieczności opracowania nowych metod leczenia. A obiecującą strategią leczenia malarii jest połączenie szczepionek blokujących transmisję szczepionek (TBV), które zapobiegają rozprzestrzenianiu się choroby z terapiami lekowymi w celu terapiami opartymi na lekach. TBV mogą być opracowane przeciwko antygenom antygenom powierzchniowym, które ulegają ekspresji podczas rozmnażania się pasożyta w komarze. Kiedy komar spożywa krew zaszczepionego osobnika będącego nosicielem pasożyta Plasmodium Plasmodium, przeciwciała wytworzone przez szczepienie zapobiegają zakończeniu cyklu życiowego pasożytów. cyklu życiowego pasożytów. Badania na zwierzętach wykazały, że immunizacja Pfs48/45 powoduje wytwarzanie przeciwciał blokujących przenoszenie malarii; jednak, rozwój tego kandydata na szczepionkę był utrudniony przez słabą ekspresję w gospodarzach prokariotycznych i eukariotycznych. Niedawno chloroplast Chlamydomonas reinhardtii został wykorzystany do ekspresji złożonych białek rekombinowanych. W tym badaniu wykazaliśmy, że C-końcowy region antygenowy antygenu Pfs48/45 może ulegać ekspresji w chloroplaście zielonych alg C. reinhardtii i że to rekombinowane białko ma konformację rozpoznawaną przez znane przeciwciała blokujące transmisję przeciwciała blokujące transmisję. Produkcja tego białka w algach ma potencjał do skalowania do bardzo dużych ilości wymaganych do zaspokojenia potrzeb milionów osób milionów ludzi zagrożonych malarią. --- TŁO: Białko powierzchniowe merozoitu (MSP)-1 Plasmodium falciparum, czynnika wywołującego malarię tropikalną czynnik wywołujący malarię tropikalną, jest uważany za obiecującą szczepionkę kandydata na szczepionkę. Chociaż jego stabilne klonowanie i ekspresja były trudne w przeszłości, wektory adenowirusowe przeszłości wektory adenowirusowe wyrażające złożone białko zostały opisane w niniejszym badaniu. w niniejszym badaniu. METODY: Zoptymalizowany kodonowo msp-1 został użyty do skonstruowania zestawu wektorów pierwszej generacji (ΔE1Ad) i wektorów adenowirusowych o dużej pojemności (HC-Ad) oraz komórkowych i humoralnych odpowiedzi immunologiczne indukowane przez wektory zostały szczegółowo scharakteryzowane u myszy. WYNIKI: Wytworzenie stabilnych wektorów ΔE1Ad i HC-Ad wyrażających pełną długość MSP-1 i ich produkcja do wysokich mian wektorów okazała się wykonalna. Identyfikacja epitopu i analiza częstotliwości specyficznych komórek T CD8 ujawniły, że wektory HC-Ad wyrażające MSP-1 indukowały wyższe częstotliwości interferon-γ + komórki T CD8 niż wektory ΔE1. Niezależnie od formatu wektora, wyższe miana przeciwciał specyficznych dla MSP-1 były generowane przez wektory Ad wyrażające MSP-1 z promotora β-aktyny kurczaka (CAG) zawierającego wczesny element wzmacniający wirusa cytomegalii i promotor β-aktyny kurczaka. WNIOSKI: Wyniki niniejszego badania sugerują, że wektory Ad wyrażające MSP-1 o pełnej długości zoptymalizowanego kodonu są obiecującymi kandydatami na szczepionki przeciwko infekcjom P. falciparum. Wykorzystanie typu wektora HC-Ad do dostarczania, jak również a także promotora CAG do kontrolowania ekspresji MSP-1, może dodatkowo zwiększyć skuteczność tego kandydata na szczepionkę. --- Plasmodium falciparum jest czynnikiem wywołującym malarię tropikalną u człowieka. Badania biochemiczne koncentrowały się na bezpłciowych, wewnątrzerytrocytarnych stadiach P. falciparum, ze względu na ich rolę w fazie klinicznej choroby i możliwość rozmnażania możliwość rozmnażania w systemie hodowli komórkowej. W niniejszym raporcie opisujemy znakowanie glikolipidów malarycznych i analizę ich hydrofilowych cząsteczek. hydrofilowych ugrupowań. Zostały one zidentyfikowane jako glikozylofosfatydyloinozytole (GPI) poprzez: 1) znakowanie [3H]mannozą, [3H]glukozaminą i [3H]etanoloaminą oraz 2) wrażliwość na specyficzną dla glikozylofosfatydyloinozytolu fosfolipazę D, fosfolipazy A2 i kwasu azotawego. Wykazano, że na malaryczne GPI nie ma wpływu leczenie fosfolipazą C specyficzną dla fosfatydyloinozytolu, niezależnie od wcześniejszego leczenia łagodną zasadą powszechnie stosowaną do deacylacji inozytolu. Dwóch kandydatów na domniemanych prekursorów kotwicy GPI do białek błony malarycznej o strukturze o strukturze etanoloamina-fosforan-6(Man alfa 1-2)Man alfa 1-2Man alfa 1-6Man alfa 1-4 GlcN-PI (Pfg1 alfa) i etanoloaminofosforan-6Man alfa 1-2Man alfa 1-6Man alfa 1-4-GlcN-PI (Pfg1 beta) zostały zidentyfikowane. --- Plasmodium falciparum jest czynnikiem wywołującym najcięższą postać ludzkiej malarii. malarii. Szybkie namnażanie się pasożyta w ludzkich erytrocytach wymaga aktywnej produkcji nowych błon. Fosfatydylocholina jest najbardziej fosfolipidem w błonach Plasmodium, a szlaki prowadzące do jej syntezy są atrakcyjnymi celami chemioterapii. są atrakcyjnymi celami dla chemioterapii. Oprócz syntezy z choliny, fosfatydylocholina jest syntetyzowana z seryny poprzez nieznany nieznany szlak. Seryna, która jest aktywnie transportowana przez Plasmodium z ludzkiej surowicy i łatwo dostępna w pasożycie, jest następnie przekształcana w fosfoetanoloaminę. Tutaj opisujemy u P. falciparum roślinopodobny szlak S-adenozylo-l-metionina-zależna trzystopniowa reakcja metylacji, która przekształca fosfoetanoloaminę w fosfocholinę, prekursor do syntezy fosfatydylocholiny. Zidentyfikowaliśmy gen, PfPMT, kodujący tę aktywność i wykazaliśmy, że jego produktem jest niezwykła metylotransferaza fosfoetanoloaminy bez ludzkich homologów. Metylotransferaza fosfoetanoloaminy P. falciparum (Pfpmt) jest monopartytowym enzymem z pojedynczą domeną katalityczną, która jest odpowiedzialny za trzyetapową reakcję metylacji. Co ciekawe, aktywność Pfpmt jest hamowana przez jej produkt fosfocholinę i analog fosfocholiny, miltefozynę. analog fosfocholiny, miltefozynę. Pokazujemy, że miltefozyna może również hamować proliferację pasożytów proliferację pasożytów w ludzkich erytrocytach. Znaczenie tego enzymu w biogenezie błon P. falciparum czyni go potencjalnym celem dla chemioterapii malarii. chemioterapii. --- Trójwymiarowa struktura proteazy histo-asparaginowej (HAP), enzymu podobnego do pepsyny enzymu z czynnika wywołującego malarię Plasmodium falciparum, jest sugerowana na podstawie modelowania homologicznego, po którym następuje wyrównanie metodą dynamiki molekularnej. dynamiki molekularnej. Obecność reszty His w miejscu katalitycznym zamiast reszty Asp zamiast reszty Asp, która jest charakterystyczna dla enzymów podobnych do pepsyny, oraz zastąpienie niektórych innych konserwowanych reszt w miejscu aktywnym umożliwia na działanie enzymu przez mechanizm kowalencyjny właściwy dla proteaz serynowych. proteaz serynowych. Szczegółowe struktury kompleksów HAP z pepstatyną, niekowalencyjnym inhibitorem niekowalencyjnym inhibitorem proteaz asparaginowych i fluorkiem fenylometylosulfonylu, kowalencyjnym inhibitorem proteaz serynowych, a także z substratem pentapeptydowym. substratem. --- Plasmodium vivax jest ważnym ludzkim patogenem wywołującym malarię w bardziej klimacie umiarkowanym na świecie. Podobnie jak w przypadku Plasmodium falciparum, czynnika wywołującego malarii tropikalnej, w przypadku tego gatunku pasożyta zaczyna pojawiać się lekooporność. gatunków pasożytów, co utrudnia odpowiednie leczenie infekcji. Użyliśmy krótkoterminowy test leku ex vivo do monitorowania aktywności OZ277 (RBx-11160), w pełni syntetycznego w pełni syntetycznego nadtlenku przeciwmalarycznego i diamidyny DB75 przeciwko P. vivax. Dla obu związków, jak również referencyjnych związków przeciwmalarycznych artesunatu, artemeter i chlorochina, wartości IC(50) in vitro określono w w testach inkorporacji hipoksantyny w jednym cyklu. Wyniki takich testów okazały się były bardzo podobne w porównaniu z wartościami IC(50) uzyskanymi z jednego cyklu P. falciparum. Wykazaliśmy aktywność przeciwpasożytniczą OZ277 i związków referencyjnych jest szybsza niż DB75. Dane te gwarantują testy kliniczne OZ277 przeciwko malarii P. vivax i wspierają ostatnie dane dotyczące aktywności klinicznej przeciwko P. vivax dla DB75. --- Niewiele badań dotyczyło mechanizmów patofizjologicznych odpowiedzialnych za co wydaje się być możliwą interakcją między Plasmodium falciparum, czynnikiem Plasmodium falciparum, czynnikiem wywołującym malarię, a HIV-1 u pacjentów zakażonych obustronnie. Wykazano, że wykazano, że pasożyty Plasmodium detoksyfikują cząsteczki hemu do pigmentu zwanego hemozoinę (HZ), która może znacząco modulować układ odpornościowy. Głównym celem tego badania było ustalenie, czy ekspozycja ludzkich pierwotnych makrofagów pochodzących z monocytów (MDM) na pigment malarii wpływa na proces infekcji HIV-1. proces infekcji HIV-1. Donosimy tutaj, że replikacja HIV-1 jest znacznie zmniejszona w MDM obciążonych HZ. Zależna od HZ redukcja replikacji wirusa replikacji wirusa jest spowodowane blokadą na etapie cyklu życiowego wirusa występującą między ukończeniem pełnometrażowych odwrotnych transkryptów a integracją wirusowego DNA w chromosomie gospodarza. Zrozumienie mechanizmów patologicznych zaangażowanych w koinfekcję P. falciparum i HIV-1 ma duże znaczenie ze względu na możliwe konsekwencje terapeutyczne. możliwych konsekwencji terapeutycznych. --- TŁO: Plasmodium falciparum, czynnik wywołujący ludzką malarię, wyraża dwie aminopeptydazy, PfM1AAP i PfM17LAP, krytyczne dla generowania puli wolnych aminokwasów puli wolnych aminokwasów wykorzystywanych przez wewnątrzerytrocytarne stadium pasożyta do syntezy białek, wzrostu i rozwoju. syntezy białek, wzrostu i rozwoju. Te egzopeptydazy są potencjalnymi potencjalnymi celami dla rozwoju nowej klasy leków przeciwmalarycznych. METODOLOGIA/OSIĄGNIĘCIA GŁÓWNE: Określenie specyficzności substratowej rekombinowanych form tych dwóch egzopeptydaz. rekombinowanych form tych dwóch aminopeptydaz malarii wykorzystaliśmy nową bibliotekę składającą się z 61 fluorogennych substratów pochodzących zarówno z naturalnych, jak i nienaturalnych aminokwasów. aminokwasów. Uzyskaliśmy szczegółowy substratowy odcisk palca dla rekombinowanych form enzymów enzymów ujawniając, że PfM1AAP wykazuje bardzo szeroką tolerancję substratową, zdolny do wydajnej hydrolizy neutralnych i zasadowych aminokwasów, podczas gdy PfM17LAP ma węższą specyficzność substratową i preferencyjnie rozszczepia nieporęczne, hydrofobowe aminokwasy. aminokwasy. Biblioteka substratów została również wykorzystana do profilowania aktywności natywnych aminopeptydaz w rozpuszczalnych lizatach komórkowych P. falciparum malaria. WNIOSKI/ZNACZENIE: Dane te wykazały, że PfM1AAP i PfM17LAP są są odpowiedzialne za większość aktywności aminopeptydaz w tych ekstraktach. Te badania dostarczają specyficznych substratów i informacji mechanistycznych ważnych dla zrozumienia funkcji tych aminopeptydaz i mogą być wykorzystane w w projektowaniu nowych inhibitorów, aby konkretnie ukierunkować je na leczenie antymalaryczne. leczenie. --- Niniejsze badanie opisuje synergistyczne oddziaływanie dwóch blokerów kanału wapniowego blokerów kanału wapniowego, werapamilu (VR) i SR33557 lub fantofaronu (SR), w odwracaniu oporności na chlorochinę u Plasmodium falciparum, czynnika wywołującego ludzką malarię. malarii u ludzi. Dwa blokery kanału wapniowego wykazywały wewnętrzną aktywność przeciwmalaryczną aktywność przy 10 i 1 mikroM odpowiednio dla werapamilu i fantofaronu. Izobologramy ujawniły, że chlorochina i werapamil oraz chlorochina i fantofaron działały synergistycznie. fantofaron, działały synergistycznie przeciwko opornym na chlorochinę szczepom P. falciparum. W przypadku stosowania w stężeniach subinhibicyjnych werapamil okazał się 2-3 razy silniejszy niż fantofaron. razy silniejszy niż fantofaron w odwracaniu oporności na chlorochinę. Rzeczywiście, werapamil całkowicie odwracał oporność na chlorochinę u P. falciparum, podczas gdy fantofaron tylko częściowo. W szczepie wysoce opornym na chlorochinę FcB1, VR i SR działały synergistycznie w celu odwrócenia oporności na CQ, a stężenia stężenia VR stosowane w tych kombinacjach można było zmniejszyć 10- lub 100-krotnie (np. 100 nM i 10 nM), które były wymagane, gdy lek ten był stosowany samodzielnie. W umiarkowanie opornym na chlorochinę szczepie K1, połączenie VR i SR w celu odwrócenia oporności na CQ pozwoliło nam zmniejszyć stężenie tych chemosensybilizatorów chemosensybilizatorów odpowiednio 1000- i 100-krotnie. Maksymalny tolerowany poziom w osoczu maksymalny tolerowany poziom w osoczu, powyżej którego wystąpiły skutki uboczne podczas stosowania werapamilu, wynosi 2,5 mikroM. W związku z tym opisane podejście, które pozwoliło nam obniżyć dawki chemosensybilizatorów chemosensybilizatorów, może dobrze zapobiegać efektom toksycznym u ludzi i oświecić zalety polichemioterapii. --- Poliaminy putrescyna, spermidyna i spermina odgrywają istotną rolę w różnicowaniu różnicowaniu i proliferacji komórek. Hamowanie enzymów ograniczających szybkość biosyntezy poliamin biosyntezy poliamin, dekarboksylazy ornityny (ODC) i dekarboksylazy S-adenozylometioniny (AdoMetDC), zostało zaproponowane jako strategia terapeutyczna przeciwko rakowi i infekcjom pasożytniczym. W przypadku Plasmodium falciparum, czynnika wywołującego malarię tropikalną, podejście to jest szczególnie interesujące, ponieważ tutaj oba kluczowe enzymy, ODC i AdoMetDC, są połączone w dwufunkcyjne białko ODC/AdoMetDC. Taki układ nie został w żadnym innym organizmie badanym do tej pory. Zgłaszamy klonowanie i rekombinowaną ekspresję domeny ODC P. falciparum w Escherichia coli. Po pierwsze, wyraziliśmy samą rekombinowaną domenę ODC (rPfODC). Po drugie, wyraziliśmy wyraziliśmy rekombinowaną domenę ODC w połączeniu z poprzedzającą częścią regionem zawiasowym dwufunkcyjnej domeny ODC/AdoMetDC (rPfHinge-ODC). Wartości K(m) dla L-ornityny wynosiły 47,3 mikroM dla rPfHinge-ODC i 161. 5 mikroM dla rPfODC. Oba rekombinowane enzymy były hamowane przez putrescynę, ale wartość K(i) dla rPfHinge-ODC wynosiła 50,4 mikroM (IC(50)=157 mikroM), podczas gdy wartość IC(50) dla rPfODC wynosiła 500 mikroM. Spermidyna była słabym inhibitorem w obu przypadkach. alfa-difluorometylornityna hamowała rPfHinge-ODC z wartością K(i) o wartości 87,6 mikroM. Dla dwóch nowych inhibitorów ODC, CGP52622A i CGP54619A, wartości K(i) rPfHinge-ODC wynosiły 87,6 mikroM. wartości K(i) rPfHinge-ODC były w zakresie nanomolarnym. --- Obrazowanie komórek żywych jest narzędziem biologii komórki, które zapewnia nieoceniony wgląd w wiele dynamicznych procesów, takich jak podziały komórkowe, morfogeneza czy egzocytoza. endo- i egzocytoza. Podczas gdy obserwacja komórek za pomocą obrazowania poklatkowego jest standardową procedurą w wielu systemach standardową procedurą w wielu systemach, technika ta do niedawna nie była dostępna dla Plasmodium falciparum, czynnika wywołującego najcięższą postać ludzkiej malarii. formy ludzkiej malarii. Poniżej przedstawiamy szczegółowy opis procedury dla czterowymiarowej mikroskopii poklatkowej w stadiach krwi tego ważnego patogenu. tego ważnego patogenu. Dzięki powszechnemu stosowaniu transfekcji P. falciparum do do fluorescencyjnego znakowania interesujących białek, technika ta zapewnia nowe narzędzie do do badania biologii stadiów rozwojowych malarii we krwi, co ma prowadzić do lepszego lepsze zrozumienie dynamicznych procesów zachodzących w tej fazie cyklu życiowego. --- Kinazy białkowe zależne od cyklin (CDK) stały się atrakcyjnym celem dla leków w w celu zidentyfikowania skutecznych inhibitorów pasożyta Plasmodium falciparum, czynnika wywołującego najcięższą postać malarii u ludzi. My przetestowaliśmy znane inhibitory CDK pod kątem ich zdolności do hamowania dwóch malarycznych CDK: Pfmrk i PfPK5. Wiele inhibitorów CDK o szerokim spektrum działania nie hamowało Pfmrk co sugeruje, że miejsce aktywne różni się od innych CDK w istotny sposób. Poprzez przesiewowych związków w chemicznej bazie danych Waltera Reeda, zidentyfikowaliśmy związki na bazie oksindolu jako skuteczne inhibitory Pfmrk (IC(50) = 1,5 mikroM). Związki te mają niską reaktywność krzyżową wobec PfPK5 i ludzkiego CDK1 wykazując selektywność wobec Pfmrk. Porównanie aminokwasowe miejsc aktywnych Pfmrk i PfPK5 zidentyfikowało unikalne różnice aminokwasowe, które mogą wyjaśnić tę selektywność i mogą być wykorzystane do dalszych wysiłków na rzecz rozwoju leków. --- Plasmodium falciparum, najważniejszy czynnik wywołujący malarię u ludzi, ulega zmienności antygenowej w celu przedłużenia infekcji i zapewnienia transmisji między żywicielami. Zmienność klonalną obserwuje się w adhezynach powierzchniowych wyrażanych na zainfekowanych erytrocytach: głównie w adhezynie PfEMP1 kodowanej przez rodzinę genów dużą rodzinę genów var. Sirtuina PfSIR2A była pierwszym odkrytym białkiem które ma duży wpływ na zmienność antygenową u P. falciparum. W przypadku nieobecności PfSIR2A, normalne wyciszanie rodziny genów var o zmiennej ekspresji jest częściowo zaburzone. Aby dokładnie zbadać rolę PfSIR2A w kontrolowaniu zmienności antygenowej, wiele niezależnych klonów dzikiego typu i wygenerowano pasożyty PfSIR2A-knockout (DeltaSir2a). ekspresję genów var mierzono jakościowo, ilościowo i ilościowo. następnie mierzona jakościowo, ilościowo i wzdłużnie przez dłuższy czas w kulturze. okresy w kulturze. Stwierdzono, że pasożyty DeltaSir2a aktywują około 10 specyficznych genów var w każdym analizowanym niezależnym klonie. Aktywowane geny były w kierunku podklas genów upsA, upsBA i upsEvar. Całkowity poziom transkryptu var był od dwóch do trzech razy wyższy u pasożytów DeltaSir2a niż u pasożytów pasożytów typu dzikiego i co najmniej jeden transkrypt - kodujący ciążową adhezynę malarii adhezynę VAR2CSA - uległ pomyślnej translacji i ekspresji na powierzchni zainfekowanej komórki. powierzchni. W przypadku braku PfSIR2A, przełączanie antygenów w czasie było również zmniejszona, choć nie zniesiona. Ta praca rozszerza nasze zrozumienie klonalnej zmienności antygenowej w tym ważnym ludzkim patogenie i demonstruje centralną rolę PfSIR2A w regulowaniu zarówno ekspresji wariantów specyficznych podzbiorów genów var i ogólnej ilości ekspresji genów var. --- W Republice Jemeńskiej Plasmodium falciparum jest dominującym czynnikiem sprawczym malarii. malarii i wiąże się z niekorzystnymi konsekwencjami dla kobiet w ciąży i ich dzieci. i ich dzieci. Częstość występowania i objawy kliniczne malarii wśród 500 ciężarnych (260) i nieciężarnych (240) kobiet. Badania kliniczne kliniczne, badania laboratoryjne i ustrukturyzowany kwestionariusz. do zebrania danych. Częstość występowania malarii była wyższa wśród kobiet w ciąży (55%) niż u kobiet niebędących w ciąży (20%). Niedokrwistość występowała znacznie częściej wśród kobiet w ciąży niż kobiet niebędących w ciąży, a także częściej u kobiet w ciąży z malarią niż u kobiet niebędących w ciąży z malarią. --- Zidentyfikowano nową rodzinę 1H-imidazol-2-ylo-pirymidyno-4,6-diamin o silnej aktywności przeciwko stadium erytrocytów Plasmodium falciparum (Pf), najczęstszego czynnika wywołującego malarię. Systematyczne badanie SAR zaowocowało identyfikacją związku 40, który wykazuje dobrą siłę działania przeciwko pasożytom typu dzikiego i lekoopornym oraz wykazuje dobre właściwości farmakokinetyczne in vivo. właściwości farmakokinetyczne in vivo. --- Plasmodium falciparum jest głównym czynnikiem wywołującym malarię, chorobę o światowym znaczeniu. na całym świecie. Oporność na obecne leki, takie jak chlorochina i meflochina rozprzestrzenia się w alarmującym tempie, a nasze antymalaryczne armamentarium jest prawie wyczerpane. jest prawie wyczerpane. Pasożyt malarii koduje dwie homologiczne proteazy asparaginowe, plazmepsyny proteazy, plazmepsyny I i II, które są niezbędnymi składnikami jego szlaku degradacji hemoglobiny i są nowymi celami dla rozwoju leków przeciwmalarycznych. rozwoju leków przeciwmalarycznych. Określiliśmy strukturę krystaliczną rekombinowanej plazmepsyny II skompleksowanej z pepstatyną A. Jest to pierwsza opisana struktura krystaliczna białka z P. fal. struktura krystaliczna białka z P. falciparum. Kryształy zawierają cząsteczki w dwóch różnych konformacjach, ujawniając niezwykły stopień elastyczności międzydomenowej elastyczność enzymu. Struktura została wykorzystana do zaprojektowania serii selektywnych związków o niskiej masie cząsteczkowej, które hamują zarówno plazmepsynę II, jak i wzrost wzrost P. falciparum w kulturze. --- Plasmodium falciparum, czynnik wywołujący malarię, w znacznym stopniu opiera się na glikolizie połączonej z fermentacją homolaktyczną podczas etapów przenoszonych przez krew do produkcji energii. Selektywne inhibitory dehydrogenazy mleczanowej pasożyta dehydrogenazy mleczanowej (LDH) pasożyta, kluczowe dla regeneracji NAD(+), dlatego potencjalnie stanowić drogę do nowych leków przeciwmalarycznych skierowanych przeciwko nowemu celowi molekularnemu. cel molekularny. Opisano serię heterocyklicznych związków na bazie azoli, które preferencyjnie hamują LDH P. falciparum w stężeniach submikromolarnych, zwykle w stężeniach około 100-krotnie niższych niż wymagane do hamowania dehydrogenazy mleczanowej u ludzi. hamowanie dehydrogenazy mleczanowej. Struktury krystaliczne pokazują, że te konkurencyjne inhibitory tworzą sieć oddziaływań z aminokwasami w obrębie miejsca aktywnego enzymu, układając się wzdłuż pierścienia nikotynamidowego kofaktora NAD(+). Związki te związki wykazują umiarkowaną aktywność przeciwko pasożytniczym erytrocytom, w tym szczepy pasożytów o znanej oporności na istniejące leki przeciwmalaryczne i przeciwko Plasmodium berghei u myszy BALB/c. Wstępne dane dotyczące toksyczności sugerują, że pochodne pochodne azolu mają ogólnie niską cytotoksyczność, a wstępne dane farmakokinetyczne wykazują korzystną biodostępność i czas krążenia. Te zachęcające wyniki sugerują, że dalsze ulepszanie tych struktur może przynieść kandydatów nadających się do rozważenia jako nowe środki terapeutyczne w leczeniu malarii. malarii. W połączeniu te badania zapewniają również silne wsparcie dla ważności ukierunkowania szlaku glikolitycznego Plasmodium, a w szczególności LDH w poszukiwaniu nowych leków przeciwmalarycznych. --- Odporność na insektycydy zagraża kontroli chorób przenoszonych przez komary, takich jak malaria czy denga. Aby zapewnić zrównoważoną kontrolę wektorów, potrzebujemy pełnego zrozumienia czynników napędzających ewolucję oporności. Testujemy hipotezę hipotezę, że ekspresja odporności na insektycydy zależy od dostępnych zasobów poprzez hodowlę genetycznie odpornych na DDT i wrażliwych larw komarów z rodzaju Anopheles w trzech reżimach żywieniowych, które odpowiadają 40%, 70% i 100% normalnej diety i wystawiając dorosłe samice na działanie DDT 5, 10 i 15 dni po pojawieniu się. W obu koloniach przeżywalność po ekspozycji zmniejszała się wraz z wiekiem po ekspozycji. ekspozycji. Dodatkowo, poziom pożywienia i odporność na DDT były pozytywnie skorelowane w obu koloniach, chociaż tylko w kolonii odpornej na DDT zależność ta była statystycznie istotna. zależność była istotna statystycznie. Wpływ diety larwalnej był mniejszy niż wpływ wieku w momencie ekspozycji. Omówiliśmy nasze wyniki i wyjaśniliśmy implikacje tego badania dla monitorowania odporności na zdrowie publiczne i zarządzanie wektorami. i zarządzania wektorami. --- Malaria charakteryzuje się cykliczną gorączką i wysokim poziomem stanu zapalnego. podczas gdy wczesna reakcja zapalna przyczynia się do usuwania pasożytów, nadmierne i trwałe zapalenie może prowadzić do ciężkich postaci choroby. Tutaj pokazujemy, że erytrocyty zakażone Plasmodium falciparum zawierają kwas moczowy wytrąca się w cytoplazmie wakuoli parazytoforowej, które są uwalniane gdy erytrocyty pękają. Osady kwasu moczowego są wysoce zapalne cząsteczki, które są uważane za sygnał zagrożenia dla wrodzonej odporności i są czynnikiem sprawczym dny moczanowej. Ustaliliśmy, że osady kwasu moczowego pochodzące od P. falciparum kwasu moczowego indukują dojrzewanie ludzkich komórek dendrytycznych, zwiększając ekspresję ekspresję cząsteczek współstymulujących na powierzchni komórki, takich jak CD80 i CD86, podczas gdy zmniejszając ekspresję ludzkiego antygenu leukocytarnego-DR. Zgodnie z tym, kwas moczowy kwas moczowy stanowi znaczną część całkowitej aktywności stymulującej indukowanej przez erytrocyty zakażone pasożytem. Co więcej, identyfikacja osadów kwasu moczowego kwasu moczowego w erytrocytach zakażonych P. falciparum i P. vivax uzyskanych bezpośrednio od pacjentów z malarią podkreśla znaczenie in vivo i kliniczne naszych odkryć. naszych ustaleń. Podsumowując, nasze dane wskazują na wytrącanie się kwasu moczowego jako potencjalnie ważny czynnik przyczyniający się do wrodzonej odpowiedzi immunologicznej na zakażenie Plasmodium i mogą stanowić nowy cel dla terapii wspomagających. --- Czynnik wywołujący malarię, Plasmodium, posiada trzy przedziały aktywne translacyjnie aktywne przedziały: cytozol, mitochondrium i reliktowy plastyd zwany apikoplast. Syntetazy aminoacylo-tRNA do ładowania tRNA są zatem wymagane dla wszystkich trzech przedziałów. wszystkich trzech przedziałów. Jednak genom Plasmodiumfalciparum koduje zbyt mało tRNA, aby dostarczyć unikalny enzym dla każdego aminokwasu we wszystkich trzech przedziałach. przedziałach. Zbadaliśmy subkomórkową lokalizację trzech syntetaz tRNA tRNA (AlaRS, GlyRS i ThrRS), które występują tylko raz w genomie jądrowym genomie jądrowym i wykazaliśmy, że każdy z tych enzymów jest podwójnie zlokalizowany w cytozolu P. falciparum cytosolu i apikoplastu. Żadna frakcja mitochondrialna nie jest widoczna dla tych trzech enzymów, co sugeruje, że w mitochondrium Plasmodium brakuje co najmniej przynajmniej tych trzech syntetaz tRNA. Unikalny Plasmodium ThrRS jest przypuszczalnym celem przeciwmalarycznego związku borrelidyny. Borelidyna zabija pasożyty P. falciparum pasożyty szybko, bez opóźnionego efektu śmierci typowego dla inhibitorów translacji apikoplastów i bez zauważalnego wpływu na morfologię apikoplastów. morfologię apikoplastów. Natomiast mupirocyna, inhibitor IleRS apikoplastu, zabija z opóźnionym efektem śmierci, który hamuje morfologię apikoplastu. z opóźnionym efektem śmierci, który hamuje wzrost i podział apikoplastów. Ponieważ hamowanie podwójnie ukierunkowanych syntetazy tRNA powinno zatrzymać translację we wszystkich przedziałach pasożyta, enzymy te zasługują na dalsze badania jako potencjalne cele dla rozwoju leków przeciwmalarycznych. --- Zakażenie przez Plasmodium, czynnik wywołujący malarię, jest związane z hemolizą, a więc uwalnianiem hemoglobiny z krwinek czerwonych. W warunkach zapalnych w warunkach zapalnych, hemoglobina wolna od komórek może zostać utleniona, uwalniając grupy prostetyczne hemu i wytwarzając szkodliwy wolny hem. Tutaj pokazujemy, że przeżycie gospodarza zakażonego Plasmodium zależy ściśle od jego zdolności do zapobiegania cytotoksycznego działania wolnego hemu poprzez ekspresję enzymu katabolizującego hem oksygenazy hemowej-1 (HO-1; kodowanej przez gen Hmox1). W przypadku zakażenia Plasmodium chabaudi chabaudi (Pcc), myszy typu dzikiego (Hmox1(+/+)) Myszy BALB/c rozwiązały infekcję, a następnie przywróciły homeostazę (0% śmiertelności). Natomiast myszy z niedoborem HO-1 (Hmox1(-/-)) BALB/c rozwinęła się śmiertelna postać niewydolności wątroby (100% śmiertelności), podobną do tej występującej u myszy DBA/2 zakażonych Pcc (75% śmiertelności). śmiertelność). Ekspresja HO-1 hamuje prooksydacyjne działanie wolnego hemu, zapobiegając uwrażliwieniu hepatocytów na zaprogramowaną śmierć komórkową przez apoptozę. śmierć komórki przez apoptozę. Ten cytoprotekcyjny efekt, który hamuje rozwój niewydolności wątroby w rozwój niewydolności wątroby u myszy zakażonych Pcc bez ingerencji w obciążenie patogenem. obciążenie patogenem, jest naśladowane przez farmakologiczne przeciwutleniacze, takie jak N-acetylocysteina (NAC). Po podaniu terapeutycznym, tj. po zakażeniu Pcc infekcja, NAC hamowała rozwój niewydolności wątroby u myszy zakażonych Pcc DBA/2 (0% śmiertelności), bez wpływu na obciążenie patogenem. Podsumowując Podsumowując, opisujemy mechanizm obrony gospodarza przed infekcją Plasmodium zakażenie, oparte na cytoprotekcji tkanek przed wolnym hemem i ograniczające chorobę nasilenie choroby niezależnie od obciążenia pasożytami. --- Skuteczność błękitu metylenowego (MB) w połączeniu z pirymetaminą (PYR), chlorochiną (CQ) lub chininą (Q) badano w klasycznym czterodniowym teście supresyjnym przeciwko czynnikowi wywołującemu malarię u gryzoni, Plasmodium berghei. przeciwko czynnikowi wywołującemu malarię u gryzoni, Plasmodium berghei. Zaobserwowano wyraźne nasilenie zaobserwowano, gdy MB podawano w nieleczącej dawce 15 mg/kg/dzień w połączeniu z PYR (0,19 mg/kg/dzień) lub Q (25 mg/kg/dzień). Nie stwierdzono stwierdzono synergii między MB (15 mg / kg) i CQ (0,75 mg / kg). Nasze wyniki sugerują że połączenie MB z PYR lub Q może poprawić skuteczność tych obecnie stosowane leki przeciwmalaryczne. --- Ostatnie doniesienia podkreślają ciężkość i zachorowalność na choroby wywoływane przez długo zaniedbywanego pasożyta malarii Plasmodium vivax. Ze względu na nieodłączne trudności w rozmnażaniu laboratoryjnym P. vivax, biologia tego pasożyta nie została odpowiednio zbadana. nie została odpowiednio zbadana. Podczas gdy proteom P. falciparum, czynnika wywołującego czynnik wywołujący malarię mózgową, został szeroko zbadany z kilku źródeł, informacje na temat proteomu P. vivax są ograniczone. Po raz pierwszy zbadaliśmy proteom po raz pierwszy zbadaliśmy proteom P. vivax wyizolowany bezpośrednio od pacjentów bez adaptacji do warunków laboratoryjnych. Zidentyfikowaliśmy 153 białka z klinicznych P. vivax, z których większość nie wykazuje homologii z żadnymi wcześniej znanymi produktami genów. znanych wcześniej produktów genowych. Zidentyfikowaliśmy również 29 nowych białek, które zostały wyrażone w P. vivax po raz pierwszy. Ponadto, kilka białek wcześniej sugerowanych jako cele przeciwmalaryczne, zostało również znalezionych w naszej analizie. Co najważniejsze, znaleźliśmy kilka unikalnych białek wyrażanych przez P. vivax. Badanie to jest ważnym krokiem w zapewnieniu wglądu w fizjologię pasożyta w warunkach klinicznych. w warunkach klinicznych. --- Malaria jest wyniszczającą chorobą. Aby doszło do przeniesienia, Plasmodium, czynnik czynnik wywołujący malarię, musi ukończyć złożony cykl rozwojowy w wektorze komara. wektorze komara. Dlatego też komar jest potencjalnym celem kontroli choroby. Ookinety Plasmodium, które rozwijają się w jelicie środkowym komara, muszą najpierw przekroczyć macierz perytroficzną (PM) jelita środkowego, grubą osłonkę zewnątrzkomórkową, która całkowicie otacza posiłek z krwi. PM stanowi częściową, naturalną barierę przed inwazją pasożytów w jelicie środkowym i spekuluje się, że modyfikacje PM mogą prowadzić do całkowitej bariery przed infekcją. Jednak takie strategie wymagają jednak dokładnego scharakteryzowania struktury PM. Tutaj opisujemy po raz pierwszy kompletny proteom PM głównego wektora malarii, Anopheles gambiae. W sumie 209 białek zostało zidentyfikowanych za pomocą spektrometrii mas. spektrometrii mas. Wśród nich znalazło się dziewięć nowych białek peritroficznej macierzy wiążących chitynę rozszerzając listę z trzech do dwunastu peritrofin. Na koniec model dla domniemanych interakcji między białkami zidentyfikowanymi w tym badaniu. zidentyfikowanych w tym badaniu. --- Odporność komórkowa odgrywa kluczową rolę w zwalczaniu wielu chorób zakaźnych. chorób zakaźnych, co wymaga stosowania adiuwantów, które mogą zwiększać komórkową odpowiedź immunologiczną odpowiedzi immunologicznej wywołanej przez szczepionki. Powszechnie wiadomo, że ochrona przed jedną z takich chorób, malarią, wymaga silnej odpowiedzi komórek T CD8(+) skierowanej przeciwko stadiom wątrobowym czynnika sprawczego, Plasmodium spp. W tym raporcie pokazujemy, że chemokina specyficzna dla komórek dendrytycznych, pochodząca z komórek dendrytycznych CC chemokina 1 (DC-CK1), która jest wytwarzana u ludzi i działa na naiwne limfocyty, może zwiększać odpowiedzi komórek T CD8(+) specyficznych dla Ag, gdy jest podawany jednocześnie z napromieniowanymi sporozoitami Plasmodium yoelii lub rekombinowanym adenowirusem wyrażającym białko circumsporozoitu P. yoelii u myszy. Następnie pokazujemy, że te wzmocnione odpowiedzi komórek T skutkują zwiększoną ochroną przed malarią u immunizowanych myszy zakwestionowane żywymi sporozoitami P. yoelii, ujawniając aktywność adiuwantową dla DC-CK1. DC-CK1 wydaje się działać preferencyjnie na naiwne limfocyty myszy i jego działanie adiuwantowe wymaga IL-12, ale nie IFN-gamma lub CD40. Ogólnie rzecz biorąc, nasze wyniki pokazują po raz pierwszy rolę in vivo dla DC-CK1 w ustanowieniu pierwotnych odpowiedzi komórek T i wskazują na potencjał tej chemokiny jako adiuwant dla szczepionek przeciwko malarii, a także innym chorobom, w których ważna jest komórkowa odpowiedź immunologiczna. komórkowe odpowiedzi immunologiczne są ważne. --- CEL: Zademonstrowanie analizy sytuacji malarii, stratyfikacji i planowania dla endemicznego obszaru w południowym Iranie. METODY: Uzyskano dane dotyczące systemu opieki zdrowotnej, populacji, parametrów meteorologicznych, zachorowań na malarię przypadków malarii, wektorów anofiliny i działań kontrolnych w latach 2005-2007 uzyskano z Centrum Zdrowia Minab, Stacji Meteorologicznej Minab i opublikowanych dokumentów o elementach malarii na badanym obszarze. Arkusz danych został utworzony w programie Excel 2003 do analizy. WYNIKI: W dystrykcie Minab pracowało 644 pracowników służby zdrowia, w tym 99 w programie kontroli malarii. Placówki służby zdrowia są rozmieszczone w następujący sposób: 1 szpital z 96 łóżkami, 23 ośrodki zdrowia, w tym ośrodki prywatne (10 w mieście Minab i 13 na obszarach wiejskich dystryktu Minab) oraz 119 domów zdrowia na obszarach wiejskich dystryktu Minab. Nopheles stephensi był dominującym gatunkiem w dystrykcie Minab. w dystrykcie Minab, jednak Anopheles dthali, Anopheles superpictus, Anopheles fluviatilis, Anopheles multicolor, Anopheles pulcherrimus i Anopheles turkhudi. można również znaleźć na tym obszarze. Anopheles stephensi został zgłoszony jako podatny na malation, propoksur, primfos metylowy, lambda-cyhalotrynę permetrynę i deltametrynę, a odporny na DDT i dieldrynę. Podczas badania zgłoszono łącznie 10 665 pozytywnych przypadków, głównie z powodu lokalnej transmisji (99,6%). transmisji (99,6%). Głównym czynnikiem sprawczym był Plasmodium vivax, a następnie Plasmodium falciparum. Pojawiły się doniesienia o lekooporności Plasmodium falciparum na tym obszarze. WNIOSKI: Wykorzystując różne parametry, Minab został podzielony na 3 warstwy. A Plan został opracowany na podstawie opisanych celów i zadań. Podejścia Podejścia tego planu zostały podzielone na: edukację zdrowotną, wczesne wykrywanie i prawidłowe leczenie oraz kontrola wektorów. Główne ograniczenia tych podejść są przemieszczanie się ludności między Iranem, Pakistanem i Afganistanem; kontrola wektorów wektorów w dystryktach, niewystarczająco wykwalifikowany personel medyczny zajmujący się przypadkami malarii malarii i słaba koordynacja międzysektorowa w zakresie kontroli malarii, zwłaszcza na obszarach miejskich. --- Plasmodium falciparum, czynnik wywołujący malarię złośliwą, należy do najcięższych chorób zakaźnych u ludzi. Najbliższym znanym krewnym P. falciparum jest pasożyt szympansa, Plasmodium reichenowi, którego jeden izolat był wcześniej znany. izolat był wcześniej znany. Hipoteza współgatunku sugeruje, że oba pasożyty pasożyty ewoluowały oddzielnie od wspólnego przodka w ciągu ostatnich 5-7 milionów lat, równolegle z rozbieżnością lat, równolegle z dywergencją ich żywicieli, linii homininów i szympansów. szympansów. Analiza genetyczna ośmiu nowych izolatów P. reichenowi, od dzikich i urodzonych w niewoli szympansów w Kamerunie i Wybrzeżu Kości Słoniowej, pokazuje, że że P. reichenowi jest geograficznie rozpowszechnionym i genetycznie zróżnicowanym pasożytem szympansów. genetycznie zróżnicowanym pasożytem szympansów. Linia genetyczna obejmująca całość globalnej populacji P. falciparum jest w pełni uwzględniona w znacznie szerszej różnorodności genetycznej P. reichenowi. Odkrycie to jest niespójne z hipotezą współgatunku. Analiza filogenetyczna wskazuje, że wszystkie istniejące populacje P. falciparum pochodzą od P. reichenowi, prawdopodobnie poprzez transfer od jednego żywiciela, który mógł mieć miejsce mogło nastąpić już 2-3 miliony lat temu lub nawet 10 000 lat temu. Historia ewolucyjna tego związku może być wyjaśniona przez dwie krytyczne mutacje genetyczne. mutacje genetyczne. Po pierwsze, inaktywacja genu CMAH w linii rodowej człowieka sprawiła, że przodkowie człowieka nie byli w stanie wygenerować kwasu sialowego Neu5Gc z jego prekursora Neu5Ac. prekursora Neu5Ac i prawdopodobnie uczyniła ludzi odpornymi na P. reichenowi. Więcej ostatnio mutacje w dominującym receptorze inwazyjnym EBA 175 w linii P. falciparum zapewniały pasożytowi preferencję dla nadobfitego prekursora Neu5Ac, co odpowiada za jego ekstremalną patogenność u ludzi. --- Plasmodium falciparum, czynnik wywołujący najcięższą postać malarii u ludzi u ludzi atakuje erytrocyty przy użyciu wielu interakcji ligand-receptor. Retikulocyt P. falciparum reticulocyte binding-like homologue proteins (PfRh lub PfRBL) są ważne dla wejścia inwazyjnej formy merozoitu pasożyta do czerwonych krwinek. czerwonych krwinek. Przeanalizowaliśmy dwóch członków tej rodziny białek, PfRh2a i PfRh2b, i wykazaliśmy, że ulegają one złożonej serii procesów proteolitycznego rozszczepiania przed i podczas inwazji merozoitów. Pokazujemy, że PfRh2a ulega rozszczepieniu w regionie transmembranowym podczas inwazji, co jest zgodne z aktywnością proteazy PfROM4 związanej z błoną, co skutkowałoby uwolnieniem ektodomeny do supernatantu. Wykazaliśmy również, że PfRh2a i PfRh2b wiążą się z czerwonymi krwinkami krwinek i zdefiniowaliśmy domenę wiążącą erytrocyty do regionu 15 kDa na N-końcu każdego białka. Przeciwciała do tego regionu wiążącego receptor blokują inwazję merozoitów, wykazując ważną funkcję tej domeny. Ten region PfRh2a i PfRh2b ma potencjał w szczepionce skojarzonej z innymi białkami wiążącymi erytrocyty. innymi ligandami wiążącymi erytrocyty w celu indukcji przeciwciał, które blokowałyby szeroki zakres ścieżek inwazji P. falciparum do ludzkich erytrocytów. --- Babeszjoza jest chorobą przenoszoną przez kleszcze, wywoływaną przez eukariotyczne pasożyty Babesia, które morfologicznie są podobne do są morfologicznie podobne do Plasmodium falciparum, czynnika wywołującego malarię u ludzi. malarii u ludzi. Podobnie jak Plasmodium, różne gatunki Babesia są przystosowane do do zarażania różnych żywicieli ssaków, w tym szczurów, psów, koni i bydła. Większość gatunków Plasmodium i Babesia posiada niezbędny dwufunkcyjny enzym do syntezy nukleotydów i metabolizmu folianów: reduktazę dihydrofolianową-tymidylanową syntaza tymidylanowa. Chociaż syntaza tymidylanowa jest wysoce konserwatywna w różnych organizmach, dwufunkcyjna forma tego enzymu jest stosunkowo rzadka w przyrodzie. Charakterystyka strukturalna charakterystyka strukturalna reduktazy dihydrofolianowej syntazy tymidylanowej w Babesia bovis, czynnika wywołującego babeszjozę u bydła hodowlanego. opisano tutaj. Stan apo porównano ze strukturami zawierającymi dUMP, NADP i dwa różne inhibitory antyfolianowe: pemetreksed i raltitreksed. Kompleksy kompleksy ujawniają sposoby wiązania podobne do tych obserwowanych w lekoopornych szczepach malarii i wskazują na użyteczność zastosowania badań strukturalnych ze sprawdzonymi w badaniach nad chorobami zakaźnymi. --- Plasmodium falciparum jest czynnikiem wywołującym najbardziej uciążliwą postać malarii u ludzi. malarii u ludzi, dotykając 200-300 milionów osób rocznie na całym świecie. Niedawno zsekwencjonowany genom Niedawno zsekwencjonowany genom P. falciparum ujawnił ponad 5 400 genów, z których 60% koduje białka o nieznanej funkcji. Wgląd w funkcję biochemiczną i regulację tych genów zapewnią podstawę dla przyszłych leków i szczepionek. i szczepionek w celu wyeliminowania tej choroby. Analizując kompletny bezpłciowy wewnątrzerytrocytarny cykl rozwojowy (IDC) transkryptomu szczepu HB3 P. falciparum, wykazaliśmy, że co najmniej 60% genomu jest aktywne transkrypcyjnie podczas tego etapu. Nasze dane pokazują, że ten pasożyt wyewoluował niezwykle wyspecjalizowany tryb regulacji transkrypcji który wytwarza ciągłą kaskadę ekspresji genów, zaczynając od genów odpowiadających ogólnym procesom komórkowym, takim jak synteza białek i kończąc na funkcjach specyficznych dla Plasmodium, takich jak geny zaangażowane w inwazję inwazję erytrocytów. Dane ujawniają, że geny sąsiadujące wzdłuż chromosomów chromosomów rzadko podlegają koregulacji, podczas gdy transkrypcja z genomu plastydów jest wysoce skoregulowana i prawdopodobnie policystroniczna. Porównawcza hybrydyzacja genomowa hybrydyzacja między HB3 a szczepem genomu referencyjnego (3D7) została wykorzystana do rozróżnienia między genami niewyrażonymi podczas IDC i genami niewykrytymi z powodu możliwych różnic w sekwencji. Różnice genomowe między tymi znaleziono prawie wyłącznie w wysoce antygenowych subtelomerowych regionach chromosomów. regionach chromosomów. Prosta kaskada regulacji genów, która kieruje bezpłciowym rozwojem bezpłciowy rozwój P. falciparum jest bezprecedensowa w biologii eukariotycznej. Transkryptom transkryptomu IDC przypomina proces produkcyjny "just-in-time" w którym indukcja dowolnego genu występuje raz na cykl i tylko w czasie, gdy jest to wymagane. kiedy jest to wymagane. Dane te dostarczają nam pierwszego kompleksowego pogląd na czas transkrypcji podczas rozwoju wewnątrzerytrocytarnego P. falciparum i zapewniają zasoby do identyfikacji nowych kandydatów na chemioterapeutyki i szczepionki. kandydatów na chemioterapeutyki i szczepionki. --- Ferroquine (FQ lub SR97193) jest nowym kandydatem na lek przeciwmalaryczny, obecnie w fazie rozwoju w Sanofi-Aventis. W przeciwieństwie do konwencjonalnych leków, FQ jest pierwszym lekiem metaloorganicznym: grupa ferrocenylowa kowalencyjnie otoczona przez 4-aminochinoliną i zasadową alkiloaminą. FQ jest w stanie przezwyciężyć problem oporności na CQ co stanowi istotne ograniczenie w kontroli Plasmodium falciparum, głównego czynnika wywołującego malarię. Po piętnastu latach wysiłków obecnie zaproponować wieloczynnikowy mechanizm działania FQ poprzez jego lipidów, hamowanie tworzenia hemozoiny i generowanie reaktywnych form tlenu. reaktywnych form tlenu. --- Komórki dendrytyczne (DC) i makrofagi fagocytują patogeny i degradują je w swoich fagosomach fagosomach, aby umożliwić właściwą prezentację obcych antygenów innym komórkom układu odpornościowego. komórkom układu odpornościowego. Pasożyt Plasmodium, czynnik wywołujący malarię, zaraża RBC, które są fagocytowane przez DC i makrofagi w trakcie infekcji. i makrofagi. W określonych warunkach, funkcjonalność tych komórek może być przez fagocytozę RBC zainfekowanych przez Plasmodium. Zbadaliśmy, czy dojrzewanie fagosomalne i degradacja RBC zainfekowanych Plasmodium yoelii w fagosomach w fagosomach jest zaburzona w DC i makrofagach. Wykazaliśmy, że rekrutacja markera fagolizosomalnego Lamp-1 i MHC-II, jak również zakwaszenie fagosomów, zostało osiągnięte w odpowiednim czasie. Używając RBC zakażonych P. yoelii znakowanych barwnikiem fluorescencyjnym lub transgenicznego białka zielonej fluorescencji (GFP), stwierdziliśmy stopniowy, szybki spadek sygnału fluorescencji fagosomów, co wskazuje na sygnału fluorescencji, co wskazuje, że RBC zainfekowane P. yoelii są skutecznie degradowane w makrofagach i DC. Zaobserwowaliśmy również, że wstępna inkubacja DC z nie wpłynęła na dojrzewanie fagosomalne nowo zinternalizowanych RBC zainfekowanych P. yoelii. Podsumowując, po fagocytozie, RBC zakażone Plasmodium są degradowane przez DC i makrofagi, co sugeruje, że proces dojrzewania fagosomalnego jest skutecznie zakończony w malarii. jest skutecznie zakończony w malarii. --- Nowa pochodna likoryny LT1 (4) została wyizolowana z części nadziemnej i cebulek Lycoris traubii Hayward (Amaryllidaceae). Lycoris traubii Hayward (Amaryllidaceae). Jej struktura, w tym konfiguracja absolutna konfiguracja została ustalona na podstawie analizy spektroskopowej i półsyntezy jako 1-O-(3'S)-hydroksybutanoilocykoryna. Niektóre pochodne estru likoryny, w tym LT1 zbadano pod kątem ich aktywności hamującej wobec Trypanosoma brucei brucei, pasożytowi związanemu ze śpiączką i przeciwko Plasmodium falciparum, czynnika wywołującego malarię. Wśród nich, 2-O-acetyloskoryna (6) wykazała najsilniejszą aktywność przeciwko pasożytniczym T. b. brucei i LT1 (4), 1-O-(3'R)-hydroksybutanoilililikoryna (8), 1,2-di-O-butanoilililikoryna (11) i 1-O-propanoililikoryna (12) wykazały znaczną aktywność przeciwko P. falciparum w eksperymencie eksperymencie in vitro. --- Porównawcza analiza genomiczna czynnika wywołującego malarię, Plasmodium falciparum, z innymi eukariontami, dla których dostępny jest kompletny genom, wykazała, że genom P. falciparum był bardziej podobny do genomu rośliny, Arabidopsis thaliana, niż do genomu rośliny, Arabidopsis thaliana, niż do innych taksonów niebędących apikompleksami. Uważa się, że sekwencje sekwencje są uważane za wynik horyzontalnego transferu genów po wtórnej endosymbiozy z udziałem przodka glonów. Wykorzystanie genomu A. thaliana i proteomu proteomu jako punktu odniesienia daje możliwość udoskonalenia naszego zrozumienia ekstremalne odchylenie składu w genomie P. falciparum, które prowadzi do stronniczości aminokwasowej w całym proteomie. Zestaw par nieredundantnych homologów białek wybrano ze względu na rygorystyczne porównanie sekwencji w całym genomie metody. Wprowadzenie A. thaliana jako odniesienia było środkiem do ważenia wielkości ewolucji białek. wielkości rozbieżności ewolucyjnej białek u P. falciparum. Korelacja korelacja proporcji aminokwasów z czasem ewolucji wspiera hipotezę, że aminokwasy kodowane przez hipotezę, że aminokwasy kodowane przez kodony bogate w GC są kierunkowo zastępowane aminokwasami kodowanymi przez kodony bogate w AT w proteomie P. falciparum. w proteomie P. falciparum. Długoterminowe odchylenie kodonów w sekwencjach malarycznych wydaje się być możliwą konsekwencją trójnukleotydowego imprintingu sygnaturowego obejmującego cały genom. Dodatkowo, badanie to sugeruje możliwe wytyczne robocze w celu poprawy dokładności porównań sekwencji P. falciparum, do wyszukiwania homologii i badań filogenetycznych. --- Wydzielanie IFN-gamma przez komórki NK odgrywa kluczową rolę w wielu nowotworowych i wirusowych odpowiedziach immunologicznych. wirusowych odpowiedzi immunologicznych, podczas których wymagana jest współpraca komórek NK i dendrytycznych. komórek dendrytycznych. Pokazujemy tutaj, że makrofagi są niezbędne do wydzielania IFN-gamma przez komórki NK w odpowiedzi na erytrocyty zakażone Plasmodium falciparum (Pf), czynnikiem wywołującym malarię u ludzi. Ponadto, bezpośrednie wykrywanie infekcji Pf przez komórki NK indukuje ich produkcję prozapalnej chemokiny CXCL8, bez uruchamiania programów cytolitycznych, w których pośredniczą ich granulki. Pomimo ich w rozpoznawaniu Pf, receptory Toll-podobne (TLR) 2, TLR9 i TLR11 są indywidualnie zbędne dla komórek NK. indywidualnie zbędne dla aktywacji komórek NK indukowanej przez erytrocyty zakażone Pf erytrocyty. Jednak ekspresja IL-18R na komórkach NK, produkcja IL-18 przez makrofagi i MyD88 przez makrofagi i MyD88 na obu typach komórek są niezbędnymi składnikami tego wcześniej nieopisany szlak aktywacji komórek NK w odpowiedzi na zakażenie pasożytem zakażenie pasożytem. --- Plasmodium falciparum, czynnik wywołujący najbardziej śmiercionośną formę ludzkiej malarii, polega na biosyntezie pirymidyn de novo. malarii, opiera się na biosyntezie pirymidyny de novo. Gen kodujący fosforybozylotransferazę fosforybozylotransferazę orotanową (OPRT), piąty enzym szlaku de novo katalizujący powstawanie 5'-monofosforanu orotydyny (OMP) i pirofosforanu (PP(i)) z 5-fosforybozylo-1-pirofosforanu (PRPP) i orotanu, został zidentyfikowany z P. falciparum (pfOPRT). Wydedukowana sekwencja aminokwasowa dla pfOPRT została porównano z OPRT z innych organizmów i stwierdzono, że jest najbardziej podobna do tej z Escherichia coli. Reszty katalityczne i sekwencje konsensusowe dla wiązania substratu w enzymie wiązania substratu w enzymie były konserwowane wśród innych organizmów. pfOPRT był wyjątkowy, ponieważ zawierał unikalne wstawienie 20 aminokwasów i rozszerzenie aminokwasów i amino-końcowe przedłużenie 66 aminokwasów, co czyni najdłuższą sekwencję aminokwasową (281 aminokwasów o przewidywanej masie cząsteczkowej 33 kDa). CDNA genu pfOPRT pfOPRT został sklonowany, zsekwencjonowany i funkcjonalnie wyrażony w rozpuszczalnej formie. formie rozpuszczalnej. Rekombinowany pfOPRT oczyszczono z lizatu E. coli w dwóch etapach, chromatografii powinowactwa nikiel-metal i filtracji żelowej. Z 1l kultury E. coli uzyskano 1,2-1,5 mg czystego pfOPRT. SDS-PAGE ujawnił, że pfOPRT miał masę cząsteczkową 33 kDa, a analityczna chromatografia żelowo-filtracyjna wykazała, że aktywność enzymu eluowała przy około 67 kDa. Używając suberimidatu dimetylu do sieciowania sąsiednich podjednostek pfOPRT, potwierdzono potwierdzono, że natywny enzym istnieje w formie dimerycznej. Kinetyka stanu ustalonego kinetyki prędkości początkowej i badania inhibicji produktu wskazują, że enzym pfOPRT wskazują, że enzym pfOPRT podąża za losowym sekwencyjnym mechanizmem kinetycznym. Związki ukierunkowane na pfOPRT mogą działać przeciwko pasożytowi poprzez co najmniej dwa mechanizmy: poprzez bezpośrednie hamowanie aktywności enzymu lub przetwarzanie do inhibitora syntazy tymidylanowej. Badanie to zapewnia działający system, za pomocą którego można badać nowe środki przeciwmalaryczne skierowane przeciwko P. falciparum OPRT. --- Pomimo wysiłków badawczych mających na celu opracowanie szczepionek przeciwko czynnikowi wywołującemu ludzkiej malarii, Plasmodium falciparum, skuteczna kontrola pozostaje nieuchwytna. Dominująca strategia dominująca strategia szczepionkowa koncentruje się na zwalczaniu stadiów rozwojowych pasożyta we krwi kręgowców. Alternatywnym podejściem było opracowanie szczepionek blokujących transmisję (TBV). TBV są ukierunkowane na antygeny na stadiach płciowych pasożyta, które które utrzymują się w wektorze owadów, komarach anopheline, lub celują w białka białka jelita środkowego komara, które przypuszczalnie pośredniczą w rozwoju pasożyta. Poprzez blokując rozwój pasożyta w owadzim wektorze, TBV skutecznie zakłócają transmisję i wynikającą z niej kaskadę wtórnych infekcji. Używając specyficznego dla komara mysiego przeciwciała monoklonalnego specyficznego dla jelita środkowego (MG96), częściowo scharakteryzowaliśmy częściowo związane z błoną glikoproteiny jelita środkowego u Anopheles gambiae i Anopheles stephensi. Białka te są obecne na mikrokosmkach komórek nabłonka midgut komórek nabłonkowych zarówno u komarów karmionych krwią, jak i niekarmionych, co sugeruje, że ekspresja białka nie jest indukowana w wyniku karmienia krwią. MG96 wykazuje zależne od dawki działanie blokujące rozwój Plasmodium yoelii u An. stephensi. Osiągnęliśmy 100% blokadę rozwoju pasożytów w jelicie środkowym komara. jelicie środkowym komara. Wstępne testy deglikozylacji wskazują, że epitop rozpoznawany przez MG96 jest złożonym oligosacharydem. Przyszłe badania nad epitopu węglowodanowego, a także identyfikacja genów powinny zapewnić cenny wgląd w możliwe mechanizmy przyłączania się ookinet i inwazji na komórek nabłonka jelita środkowego komara. --- Powszechnie przyjmuje się, że mitochondria odgrywają kluczową rolę w produkcji energii większości eukariontów. W przeciwieństwie do tego, uważa się, że Plasmodium spp., czynnik wywołujący malarię, polegają głównie na glikolizie cytozolowej, ale nie na mitochondrialnej fosforylacji oksydacyjnej. ale nie mitochondrialnej fosforylacji oksydacyjnej do produkcji energii podczas krwi. Jednakże, Plasmodium spp. posiada wszystkie geny niezbędne do syntezy cyklu kwasu trikarboksylowego (TCA) i większość genów dla enzymów łańcucha transportu elektronów (ETC). transportu elektronów (ETC). Dlatego pozostaje nieuchwytne, czy fosforylacja oksydacyjna jest niezbędna dla pasożytów. fosforylacja jest niezbędna dla przetrwania pasożyta. Aby wyjaśnić rolę metabolizmu metabolizm TCA i ETC w pasożytach malarii, usunęliśmy gen dla podjednostki flawoproteiny (Fp), Pbsdha, jednego z czterech składników kompleksu II, katalitycznej podjednostki podjednostki katalitycznej dla aktywności dehydrogenazy bursztynianowej. Pasożyt Pbsdha(-) rósł normalnie w stadium krwi u myszy. W przeciwieństwie do tego, tworzenie ookinetu Pbsdha(-) w stadium komara było poważnie upośledzone. Wreszcie, ookinety Pbsdha(-) nie tworzyły oocyst, co prowadziło do całkowitej blokady przenoszenia malarii. blokady transmisji malarii. Wyniki te sugerują, że pasożyt malarii może przełączyć metabolizm energetyczny z glikolizy na fosforylację oksydacyjną, aby dostosować się do wektora owadów, gdzie glukoza nie jest łatwo dostępna do produkcji ATP. --- Malaria stanowi poważny problem zdrowotny i jest przyczyną ponad 2 milionów zgonów rocznie. zgonów rocznie. Jest wywoływana przez wiele gatunków z rodzaju Plasmodium, a Plasmodium falciparum jest czynnikiem wywołującym najbardziej śmiertelną postać choroby. W związku z tym opracowanie szczepionki przeciwko temu pasożytowi jest priorytetem. Istnieje wiele etapów cyklu życiowego pasożyta, które są celem dla rozwoju szczepionek. Ważne antygeny kandydujące obejmują białka na powierzchni bezpłciowego stadium merozoitu, formy, która atakuje erytrocyty żywiciela. erytrocytów gospodarza. Rozwój metod manipulowania genomem gatunków Plasmodium umożliwił konstrukcję mutantów typu gain-of-function i loss-of-function mutantów i dostarczył nowych strategii analizy roli białek pasożyta. Dostarczyło to nowych informacji na temat roli antygenów merozoitów w inwazji erytrocytów. inwazji erytrocytów, a także pozwala na nowe podejścia do ich potencjału jako kandydatów na szczepionki. --- Czynnik wywołujący malarię, Plasmodium falciparum, posiada pojedynczą akwagliceroporynę (PfAQP), która stanowi potencjalny cel leku w leczeniu choroby. PfAQP jest zlokalizowana w błonie pasożyta i transportuje wodę, glicerolu, amoniaku i ewentualnie półproduktów glikolitycznych. Aby umożliwić zaprojektowanie inhibitorów, postanowiliśmy określić strukturę 3D PfAQP, gdzie pierwszym wąskim gardłem do pokonania jest osiągnięcie wystarczająco wysokiej wydajności rekombinowanego białka. białka. Gen PfAQP typu dzikiego ulegał ekspresji do niskich lub niewykrywalnych poziomów w gospodarzach ekspresji gospodarzach ekspresji, Escherichia coli i Pichia pastoris, co zostało przyjęte jako ze względu na różną zawartość genomu A+T i różne użycie kodonów. Tak więc, dwa wygenerowano dwa zoptymalizowane kodonowo geny PfAQP. Opt-PfAQP dla E. coli nadal nie zapewniał nie skutkował wysoką wydajnością produkcji, prawdopodobnie z powodu problemów z fałdowaniem. Jednakże, PfAQP zoptymalizowany dla P. pastoris został z powodzeniem wyrażony w P. pastoris dla i w Saccharomyces cerevisiae do badań funkcjonalnych. W S. cerevisiae, PfAQP pośredniczył w transporcie glicerolu, ale nieoczekiwanie transport wody nie mógł zostać potwierdzony. Po ekspresji na wysokim poziomie zlokalizowanej w błonie w P. pastoris (szacunkowo 64 mg PfAQP na litr hodowli komórkowej) PfAQP został oczyszczony do jednorodności (18mg/L), a wstępne próby krystalizacji białka dały kilka różnych form. --- Plasmodium falciparum jest czynnikiem wywołującym malarię, chorobę, która zabija prawie milion osób rocznie. prawie milion osób rocznie, głównie w Afryce Subsaharyjskiej. P. falciparum jest przenoszony na ludzkiego żywiciela przez ukąszenie samicy komara Anopheles Anopheles, a Anopheles gambiae sensus stricto jest najgroźniejszym wektorem malarii w Afryce. wektorem malarii w Afryce, rozpowszechnionym w całym pasie afro-tropikalnym. An. gambiae s.s. dzieli się na dwie odrębne formy molekularne, a mianowicie formy M i S. Te dwie formy molekularne są morfologicznie identyczne, ale różnią się genetycznie, i różnią się rozmieszczeniem i preferencjami ekologicznymi. Znaczenie znaczenie epidemiologiczne tych dwóch form molekularnych w przenoszeniu malarii zostało do tej pory słabo zbadane i dało różne wyniki w różnych obszarach. obszarach. Opracowaliśmy ilościowy test PCR (qPCR) w czasie rzeczywistym i wykorzystaliśmy go do wykrywania P. falciparum. do wykrywania P. falciparum w stadium oocysty u dzikich komarów An. gambiae s.s. eksperymentalnie zakażonych naturalnymi izolatami pasożytów. Komary zostały zebrane w niedojrzałych stadiach w sympatycznych i allopatrycznych miejscach rozrodu i a następnie zainfekowane w stadium dorosłym. Następnie zmierzyliśmy częstość występowania infekcji i intensywność infekcji u samic komarów przy użyciu testu qPCR i skorelowaliśmy sukces infekcji z formami molekularnymi komarów. Nasze wyniki ujawniły różną częstość występowania infekcji między formami molekularnymi M i S An. gambiae s.s. w Kamerunie, zarówno dla sympatycznych, jak i allopatrycznych populacji komarów. populacji komarów. Nie zaobserwowano jednak różnicy w intensywności infekcji. Tak więc, rozmieszczenie form molekularnych An. gambiae s.s. może mieć wpływ na epidemiologię malarii. może wpływać na epidemiologię malarii i ważne będzie monitorowanie skuteczności interwencji w zakresie kontroli malarii na dwóch formach M i S. --- TŁO: Plasmodium falciparum, główny czynnik wywołujący malarię, jest ważnym wektorem zdrowia publicznego. Dzięki zastosowaniu PCR jego różnorodność genetyczna została różnorodność genetyczna była szeroko badana przy braku informacji z Nigerii. METODY: W tym badaniu 100 szczepów P. falciparum białko powierzchniowe merozoitu 1 (msp-1), białko powierzchniowe merozoitu 2 (msp-2) i białko bogate w glutaminian (Glurp) ze szpitali ogólnych stanu Ogun. Różnorodność genetyczna Izolaty P. falciparum analizowano za pomocą polimorfizmu długości fragmentów restrykcyjnych po elektroforezie żelowej produktów DNA z zagnieżdżonego łańcucha polimerazy (PCR) ich odpowiednich rodzin allelicznych KI, MAD 20, RO33 (MSP-1); FC27, 3D7 (MSP-2) i odpowiednio białka bogatego w glutaminian. WYNIKI: Większość pacjentów wykazywała infekcje monoklonalne, podczas gdy krotność infekcji dla msp-1 i msp-2 wynosiła odpowiednio 1,1 i 1,2. Szacowana liczba genotypów wynosiła 8 msp-1 (4 KI; 3 MAD; 1 RO33) i 6 msp-2 (3 FC27; 3 3D7). 80% izolatów kodowało Glurp o wielkości alleli w zakresie od 700 do 900 bp. między 700 a 900 bp. WNIOSEK: Rozkłady alleli były jednak podobne do tych wcześniej zgłaszane w innych krajach endemicznych malarii. Przyszłe badania zostaną zaprojektowane tak, aby obejmować inne endemiczne regiony malarii w Nigerii, takie jak regiony poszukiwań ropy naftowej regiony. --- W Plasmodium falciparum, czynniku wywołującym malarię mózgową, cichy regulator informacji regulator informacji 2 (Sir2) został zaangażowany w patogenezę poprzez jego rolę w wyciszaniu genów var. P. falciparum Sir2 (PfSir2) oprócz katalitycznego rdzenia katalitycznego rdzenia, ma 13-resztowe N-końcowe i 4-resztowe C-końcowe rozszerzenie w stosunku do krótszego Archaeoglobus fulgidus Sir2. W tym artykule przedstawiamy nasze badania mające na celu zrozumienie mechanizmu kinetycznego Sir2. badania mające na celu zrozumienie mechanizmu kinetycznego PfSir2 i roli N- i C-końcowych rozszerzeń w funkcji białka i oligomeryzacji. Analiza kinetyki bisubstratowej wykazała, że PfSir2 wykazuje szybki, uporządkowany sekwencyjny mechanizm. uporządkowany mechanizm sekwencyjny, z wiązaniem peptydu poprzedzającym NAD(+). Niniejsze badanie donosi również o surfaktynie jako nowym inhibitorze Sir2 wykazującym konkurencyjne hamowanie w odniesieniu do NAD(+) i niekompetycyjne hamowanie acetylowanym peptydem peptydem. Ten wzór hamowania z surfaktyną zapewnia dalsze wsparcie dla uporządkowanego wiązania substratów. Stwierdzono również, że surfaktyna jest silnym inhibitorem wewnątrzerytrocytarnego wzrostu P. falciparum z 50% stężeniem hamującym w niskim zakresie mikromolarnym. PfSir2, podobnie jak homologi drożdży (yHst2 i Sir2p), jest trimerem w roztworze. Jednak dysocjacja trimeru do monomerów w obecności obecności NAD(+) jest charakterystyczna dla enzymu pasożyta. Oligomeryzacja na N- i/lub C-końcowych konstruktach delecyjnych PfSir2 podkreślają rolę C-końca białka w pośredniczeniu w homotrimeryzacji. N-terminalna delecja skutkowała zmniejszoną wydajnością katalityczną, chociaż powinowactwo do substratu nie było zmienione w konstruktach. Co ciekawe, delecja obu końców rozluźniła specyficzność NAD(+). --- Plasmodium falciparum jest czynnikiem wywołującym malarię, śmiertelną chorobę zakaźną. choroby zakaźnej, na którą brakuje leków, a pasożyty oporne na leki są obecnie odporne na leki. Kompleksowa metoda identyfikacji i kwantyfikacji metabolitów tego wewnątrzkomórkowego pasożyta może rozszerzyć arsenał narzędzi do zrozumieć jego biologię i zostać wykorzystana do opracowania nowych metod leczenia tej choroby. choroby. Poniżej przedstawiamy dwie metody oparte na chromatografii cieczowej z tandemową spektrometrią mas do wiarygodnego pomiaru rozpuszczalnych w wodzie metabolitów zaangażowanych w biosyntezę fosfolipidów. biosyntezę fosfolipidów, a także kilku innych metabolitów, które odzwierciedlają status metaboliczny pasożyta. stan metaboliczny pasożyta, w tym aminokwasów, kwasów karboksylowych, węglowodany związane z energią i nukleotydy. Łącznie oznaczono 35 związków związków. W pierwszej metodzie związki polarne zostały zatrzymane przez hydrofilową chromatografię interakcji interakcji (kolumna aminowa) i wykrywane w trybie negatywnym przy użyciu kwasu bursztynowego-(13)C(4) i fluorowaliny jako wzorców wewnętrznych. W drugiej metodzie separacje przeprowadzono przy użyciu chromatografii cieczowej z odwróconą fazą (C18) z parą jonową z kwasem heptafluoromasłowym jako lotnym odczynnikiem do parowania jonów w trybie detekcji pozytywnej, przy użyciu d(9)-choliny i 4-aminobutanolu jako wzorców wewnętrznych. standardy. Krzywe standardowe wykonano w zakażonych P. falciparum i niezakażonych krwinkach czerwonych przy użyciu standardowej metody dodawania (r(2)>0,99). Dokładność dokładność i precyzję wewnątrz- i międzydniową, a także odzysk po ekstrakcji każdego związku. Dolna granica oznaczalności wahała się od 50pmol do 100fmol/3×10(7)komórek. Metody te zostały zwalidowane i z powodzeniem zastosowane do określenia wewnątrzkomórkowych stężeń metabolitów z niezakażonych RBC gospodarza i izolowanych pasożytów Plasmodium. --- Pomimo ogromnych wysiłków i wydatków w ciągu ostatnich kilku dekad, malaria nadal zabija miliony ludzi rocznie. co roku zabija miliony osób, a nowe podejścia do kontroli choroby są pilnie potrzebne. są pilnie potrzebne. Aby zakończyć swój cykl życiowy w komarze, Plasmodium, czynnik czynnik wywołujący malarię, musi przejść przez nabłonek jelita środkowego i gruczołów ślinowych. gruczołów ślinowych. Chociaż silne dowody poszlakowe wskazują, że interakcje pasożyta że interakcje pasożyta z tymi dwoma narządami są specyficzne, prawie żadne informacje nie są na temat cząsteczek wchodzących w interakcje. Wykorzystując bibliotekę fagową, zidentyfikowaliśmy zidentyfikowaliśmy peptyd 12-aa - gruczoł ślinowy i peptyd jelita środkowego 1 (SM1) - który wiąże się z dystalnymi płatami gruczołu ślinowego i z luminalną stroną nabłonka jelita środkowego. nabłonka jelita środkowego, ale nie do powierzchni jelita środkowego skierowanej w stronę hemolimfy lub do jajników. Zbieżność tkanek, z którymi oddziałują pasożyty i peptyd SM1 sugeruje, że pasożyt i peptyd rozpoznają ten sam ligand powierzchniowy. powierzchni. Na poparcie tej hipotezy peptyd SM1 silnie hamował inwazję inwazję Plasmodium na nabłonek gruczołów ślinowych i jelita środkowego. Te eksperymenty sugerują nową strategię genetycznej manipulacji zdolnością wektorową komarów. zdolności. --- Dehydrogenaza L-jabłczanowa (PfMDH) z Plasmodium falciparum, czynnika sprawczego dla najcięższej postaci malarii, wykazała niezwykłe podobieństwa do dehydrogenazy L: -dehydrogenazy mleczanowej (PfLDH). PfMDH jest bliżej spokrewniona z [LDH-like] MDHs scharakteryzowanych u archeonów i innych prokariotów. Wstępna analiza sekwencji i identyfikacja krytycznych reszt aminokwasowych zaangażowanych w interakcje między podjednostkami interakcje mostków solnych przewidują strukturę tetrameryczną dla PfMDH. The katalitycznie aktywny rekombinowany PfMDH został scharakteryzowany jako tetramer. Enzym enzym jest zlokalizowany głównie w cytozolu pasożytów. Aby uzyskać molekularny wgląd w relacje PfMDH/PfLDH i zrozumieć czwartorzędową strukturę strukturę PfMDH, dimery zostały wygenerowane przez mutację w potencjalnych miejsca interakcji mostka solnego. Mutacje R183A i R214G, które zerwały mostki mostki solne między dimerami i skutkowały niższym stanem dimerycznym, nie wpływały na właściwości katalityczne enzymu. Zmutowane dimery PfMDH były tak samo aktywne jak aktywne tak samo jak PfMDH typu dzikiego. Badania ujawniają strukturę PfMDH jako dimer dimerów. Stan tetrameryczny PfMDH nie był niezbędny dla funkcji katalitycznych funkcji katalitycznych enzymu, ale może być ewolucyjną adaptacją do cytozolowej w celu wspierania jego roli w sprzęganiu NAD/NADH, ważnej funkcji metabolicznej funkcji dla przetrwania pasożyta malarii. --- Wstęp: Malaria dotyka 200-300 milionów osób rocznie na całym świecie. Plasmodium falciparum jest czynnikiem wywołującym najcięższy i najbardziej śmiertelny rodzaj malarii. malarii. Potrzeba nowych leków przeciwmalarycznych wynika z powszechnej oporności na te obecnie stosowane. Nowe cele przeciwmalaryczne są wymagane do zwiększenia różnorodność chemiczną i skuteczność leków. Badania nad takimi nowymi cele i chemotypy leków są wspomagane przez projektowanie leków oparte na strukturze. Przedstawiamy model kompleksu TBP-TFIIB z P. falciparum (pfTBP-pfTFIIB) i szczegółowe badanie oddziaływań na szczegółowe badanie interakcji na interfejsie TBP-TFIIB. METODY: Model został zbudowany przy użyciu standardowej metodologii, zoptymalizowany energetycznie i oceniony strukturalnie. i oceniony strukturalnie. Przeprowadziliśmy analizę interfejsu biorąc pod uwagę jego ewolucję, dostępne dane eksperymentalne dotyczące mutantów TBP i TFIIB, oraz główne zachowane i niezachowane interakcje. Aby wesprzeć perspektywę perspektywę wykorzystania tego kompleksu jako nowego celu dla racjonalnego projektowania przeciwmalarycznych, przedstawiamy porównanie interfejsu pfTBP-pfTFIIB z jego ludzkim homologiem. ludzkim homologiem. WYNIKI: Pomimo wysokiej konserwacji reszt na interfejsie, zidentyfikowaliśmy potencjalny region potencjalny region, składający się z reszt specyficznych dla gatunku, które można wykorzystać do racjonalnego projektowania leków przeciwmalarycznych. WNIOSKI: Obecnie nie ma leków przeciwmalarycznych ukierunkowanych na zatrzymanie procesu transkrypcji jądrowej proces transkrypcji jądrowej, istotne wydarzenie dla wszystkich etapów replikacji P. falciparum. Ze względu na jego absolutny wymóg w inicjacji transkrypcji, my uważamy interfejs pfTBP-pfTFIIB za nowy potencjalny cel dla nowych chemotypów przeciwmalarycznych. --- Plasmodium falciparum, czynnik wywołujący śmiertelną postać malarii, syntetyzuje GMP głównie z IMP, a zatem potrzebuje aktywnej GMPS (syntetazy GMP syntetazy) do przetrwania. GMPS, amidotransferaza typu G, katalizuje proces aminację XMP do GMP z reakcją zachodzącą w dwóch domenach, GAT (amidotransferaza glutaminy) i ATPPaza (pirofosfataza ATP). Domena GAT hydrolizuje glutaminę do glutaminianu i amoniaku, podczas gdy domena ATPPazy katalizuje powstawanie związku pośredniego AMP-XMP z ATP i XMP. Koordynacja aktywności między dwiema domenami, osiągana poprzez kierowanie amoniaku z GAT do domeny efektorowej, jest cechą charakterystyczną amidotransferaz. Nasze badania miały na celu zrozumienie mechanizmu kinetycznego PfGMPS (Plasmodium falciparum GMPS) wykazały uporządkowane wiązanie ATP, a następnie XMP do domeny efektorowej. ATP, a następnie XMP do domeny ATPPazy z wiązaniem glutaminy w sposób losowy do domeny GAT. sposób do domeny GAT. Nieodwracalny etap Ping Pong obserwowany w kinetyce prędkości początkowej przypisujemy w kinetyce prędkości początkowej uwalnianiu glutaminianu przed atakiem intermediatu adenylo-XMP przez amoniak. Specyficzne aspekty ogólnego mechanizmu kinetycznego mechanizmu kinetycznego PfGMPS różnią się od tych opisanych dla enzymów ludzkich i Escherichia coli. W przeciwieństwie do ludzkiego GMPS, brak ścisłej koordynacji aktywności w dwóch domenach aktywności w dwóch domenach był widoczny w enzymie pasożyta. Różnice obserwowane w hamowaniu przez nukleozydy i analogi nukleotydów między ludzkim GMPS i PfGMPS podkreśliły różnice w specyficzności ligandów, które mogą służyć jako podstawa do projektowania specyficznych inhibitorów. Niniejsze badanie reprezentuje pierwsze doniesienie na temat rekombinowanego GMPS znakowanego His z pasożytniczych pierwotniaków. --- Wstęp: Plasmodium falciparum jest głównym czynnikiem wywołującym malarię. Spośród 5 484 przewidywanych genów P. falciparum, około 57% nie ma wystarczającego sekwencji do scharakteryzowanych genów u innych gatunków, aby zagwarantować funkcjonalne przypisania. Metody niehomologiczne są zatem potrzebne do uzyskania funkcjonalnych wskazówek dla tych niescharakteryzowanych genów. Dane dotyczące ekspresji genów były w ostatnich latach szeroko wykorzystywane do pomocy w adnotacji funkcjonalnej w sposób wewnątrzgatunkowej poprzez tak zwaną zasadę Guilt By Association (GBA). WYNIKI: Proponujemy nową metodę, która wykorzystuje dane o ekspresji genów do oceny międzygatunkowych transferów adnotacji. Nasze podejście rozpoczyna się od zestawu prawdopodobnych ortologów między gatunkiem referencyjnym (tutaj S. cerevisiae i D. melanogaster) i gatunkiem pytającym (P. falciparum). Jego celem jest identyfikacja klastrów współekspresjonowanych genów w gatunku, którego współekspresja została zachowana w gatunku referencyjnym. gatunku referencyjnym. Te zachowane klastry koekspresjonowanych genów są następnie wykorzystywane do oceny transferów adnotacji między genami o niskim podobieństwie sekwencji, umożliwiając niezawodne przenoszenie adnotacji z gatunku referencyjnego do gatunku gatunku. Podejście to zostało zastosowane z zestawami danych transkryptomicznych P. falciparum, S. cerevisiae i D. melanogaster, i umożliwiło nam zaproponowanie z wysoką zaufaniem nowe / udoskonalone adnotacje dla kilkudziesięciu hipotetycznych / hipotetycznych genów P. falciparum. W szczególności zrewidowaliśmy adnotację genów zaangażowanych w białka rybosomalne oraz biogenezę i montaż rybosomów, podkreślając w ten sposób kilka potencjalnych celów dla leków. WNIOSKI: Nasze podejście wykorzystuje zarówno podobieństwo sekwencji, jak i dane dotyczące ekspresji genów aby pomóc w międzygatunkowym transferze adnotacji genów. Eksperymenty pokazują, że ta strategia poprawia dokładność osiągniętą przy użyciu wyłącznie podobieństwa sekwencji i przewyższa dokładność podejścia GBA. Ponadto, nasze eksperymenty z P. falciparum pokazują, że może ona wnioskować o funkcji wielu hipotetycznych genów. genów. --- Hsp90 jest ważnym chaperonem komórkowym i atrakcyjnym celem dla środków terapeutycznych przeciwko nowotworom i organizmom zakaźnym. Białko Hsp90 z pasożyta pasożyta Plasmodium falciparum, czynnika wywołującego malarię, ma kluczowe znaczenie dla przetrwania tego organizmu. przetrwania tego organizmu; lek przeciw Hsp90, geldanamycyna, jest toksyczny dla wzrostu P. falciparum. Rozwiązaliśmy strukturę N-końcowej domeny wiążącej ATP P. falciparum Hsp90, która zawiera główną kieszeń wiążącą lek, zarówno w stanie apo, jak i związanym z ADP w rozdzielczości 2,3 A. Struktura pokazuje, że P. falciparum Hsp90 jest bardzo podobna do ludzkiej Hsp90 i prawdopodobnie wiąże czynniki takie jak geldanamycyna w identyczny sposób. Nasze wyniki powinny pomóc w strukturalne zrozumienie interakcji Hsp90 z lekami w P. falciparum i zapewnić rusztowanie dla przyszłych wysiłków związanych z odkrywaniem leków. --- Wykazano, że kilka gatunków Plasmodium zawiera kolistą pozachromosomalną cząsteczkę DNA, która jest powszechnie uważana za mitochondrialne DNA. Jednak ostatnio wykazano, że ma ona wiele cech wspólnych z DNA chloroplastowym DNA. Tutaj przeprowadzono analizę filogenetyczną sekwencji kodujących polimerazę RNA z cząsteczki Plasmodium została przeprowadzona przy użyciu macierzy odległości macierzy odległości, maksymalnego prawdopodobieństwa, parsymonii i metod niezmiennych operatorów. Analiza analiza wskazuje, że cząsteczka w rzeczywistości pochodzi z tlenowego fotosyntetycznego organizmu i powinna być traktowana jako plastydowe DNA. Sugeruje to że Plasmodium pochodzi od fototrofu, który utracił zdolność do fotosyntezy. fotosyntezy. --- TŁO: Do tej pory tylko kilka czynników transkrypcyjnych zostało zidentyfikowanych w genomie genomie pasożyta Plasmodium falciparum, czynnika wywołującego malarii. Co więcej, nie przeprowadzono szczegółowej analizy molekularnej podstawowego mechanizmu transkrypcji która jest dobrze zachowana w grupie koronnej eukariontów, nie została jeszcze opisana. W tym badaniu wykorzystaliśmy kombinację czułych metod analizy sekwencji metod analizy sekwencji, aby przewidzieć istnienie kilku kodowanych przez pasożyta ogólnych czynników transkrypcyjnych związanych z polimerazą RNA II. WYNIKI: Kilka ortologów ogólnych czynników transkrypcyjnych związanych z polimerazą RNA polimerazą RNA II można przewidzieć wśród hipotetycznych białek genomu P. falciparum przy użyciu dwuwymiarowej hydrofobowej analizy skupień (HCA) wraz z metodami wyszukiwania opartymi na profilach (PSI-BLAST). Te przewidywane ortologiczne geny kodujące domniemane czynniki transkrypcyjne obejmują dużą podjednostkę TFIIA i dwóch kandydatów na jej małą podjednostkę, podjednostkę TFIIE podjednostkę beta, która łączyłaby się z wcześniej znaną podjednostką TFIIE alfa, podjednostką beta TFIIF, a także podjednostką p62/TFB1 rdzenia TFIIH. TFIIH. W obrębie TFIID przewidziano również domniemane ortologi TAF1, TAF2, TAF7 i TAF10 zostały również przewidziane. Nie znaleziono jednak kandydatów na TAF z klasyczną domeną fałdowania histonów (HFD). domeną histonową (HFD), co sugeruje nietypową architekturę kompleksu TFIID polimerazy RNA II w pasożycie. WNIOSEK: Podsumowując, wyniki te sugerują, że bardziej ogólne czynniki transkrypcyjne mogą być obecne w proteomie P. falciparum niż początkowo sądzono. niż początkowo sądzono. Przewidywanie tych ortologicznych ogólnych czynników transkrypcyjnych otwiera drogę do dalszych badań dotyczących regulacji transkrypcji u P. falciparum. regulacją transkrypcji u P. falciparum. Te alternatywne i czułe metody analizy sekwencji mogą pomóc w identyfikacji kandydatów na inne transkrypcyjne czynniki regulacyjne u P. falciparum. czynników regulujących transkrypcję u P. falciparum. Ułatwią one również przewidywanie funkcji biologicznych funkcji dla kilku białek sierocych z innych pasożytów apikompleksowych, takich jak Toxoplasma gondii, Cryptosporidium parvum i Eimeria. --- 23-megabajtowy genom Plasmodium falciparum, czynnika wywołującego ciężką postać ludzkiej malarii, zawiera ∼5300 genów, w większości o nieznanej funkcji lub pozbawionych homologów w innych organizmach. Identyfikacja funkcji tych genów pomoże w w odkryciu nowych celów dla rozwoju leków przeciwmalarycznych i szczepionek. szczepionek. Genom P. falciparum jest niezwykle bogaty w A + T, co utrudnia klonowanie i ekspresję tych genów w systemach heterologicznych w celu analizy funkcjonalnej. Duży repertuar duży repertuar narzędzi genetycznych dostępnych dla Saccharomyces cerevisiae sprawia, że że drożdże te są idealnym systemem do analiz komplementacji funkcjonalnej na dużą skalę genów pasożytów. Tutaj przedstawiamy konstrukcję biblioteki cDNA z P. knowlesi, która ma niższą zawartość A+T w porównaniu z P. falciparum. Ta biblioteka zastosowano w teście komplementacji drożdży w celu identyfikacji genów malarii zaangażowanych w dekarboksylację fosfatydyloseryny. Transformacja psd1Δpsd2Δdpl1Δ szczepu drożdży, wadliwego w syntezie fosfatydyloetanoloaminy, z biblioteką P. knowlesi doprowadziła do identyfikacji nowego pasożyta dekarboksylazy fosfatydyloseryny (PkPSD). W przeciwieństwie do enzymów dekarboksylazy fosfatydyloseryny enzymów dekarboksylazy fosfatydyloseryny z innych eukariontów, które są ściśle związane z błonami błonami, enzym PkPSD wyrażony w drożdżach był równomiernie rozłożony między błoną i frakcjami rozpuszczalnymi. Badania in vitro wykazały, że skrócone formy PkPSD są rozpuszczalne i ulegają auto-endoproteolitycznemu dojrzewaniu w sposób zależnej od fosfatydyloseryny, która jest hamowana przez inne anionowe fosfolipidy. fosfolipidy anionowe. Badanie to definiuje nowy system do badania funkcji genów Plasmodium poprzez komplementację genetyczną opartą na bibliotece i jego przydatność w w odkrywaniu nowych właściwości biochemicznych kodowanych białek. --- Brak wielokrotnego wysysania krwi nie wpływa zasadniczo na zakażenie komarów Ae. Ae. aegypti czynnikiem wywołującym malarię, P. gallinaceum. --- Czynnik wywołujący malarię u ludzi, Plasmodium falciparum, jest przenoszony przez komary z rodzaju komary z rodzaju Anopheles. Pasożyt malarii jest intensywnie atakowany przez wrodzony układ odpornościowy komara podczas jego sporogonicznego rozwoju. Wykorzystaliśmy inżynierię genetyczną do stworzenia komarów Anopheles stephensi o wzmocnionej odporności poprzez indukowaną posiłkiem z krwi ekspresję transgenu kodującego IMD czynnika transkrypcyjnego NF-kB Rel2 w jelicie środkowym i tkance tłuszczowej. tkanki tłuszczowej. Transgeniczne komary wykazywały większą odporność na infekcje Plasmodium i infekcję mikrobiologiczną w wyniku skoordynowanych w czasie, specyficznych dla tkanki ataków immunologicznych obejmujących wiele efektorów. Stosunkowo słaby wpływ tej modyfikacji genetycznej na kondycję komara w warunkach laboratoryjnych zachęca do dalszego do dalszych badań nad tym podejściem do kontroli malarii. --- TŁO: Malaria jest globalnym zagrożeniem dla zdrowia, a jednak nasze zrozumienie metabolizm energetyczny głównego czynnika sprawczego tej wyniszczającej choroby, Plasmodium falciparum, pozostaje raczej podstawowe. Wykazano, że glukoza jest niezbędnym wymogiem żywieniowym prawie 100 lat temu i od czasu tej pierwotnej obserwacji, znaczna część obecnej wiedzy na temat metabolizmu energetycznego Plasmodium jest opiera się na wczesnych pracach biochemicznych, wykonywanych przy użyciu podstawowych technik analitycznych (np. chromatografii papierowej), prowadzonych niemal wyłącznie na ptasiej i gryzoniowej malarii. i gryzoniach. Dane pochodzące z badań genomu i transkryptomu pasożytów malarii sugerują, że metabolizm energetyczny pasożyta może być bardziej złożony niż dotychczas przewidywano. niż dotychczas przewidywano. Badanie to zostało podjęte w celu dalszego scharakteryzowania losu katabolizmu glukozy w ludzkim pasożycie malarii, P. falciparum. METODY: Produkty katabolizmu glukozy określono poprzez inkubację pasożyty wolne od erytrocytów z D-[1-13C] glukozą w kontrolowanych warunkach a metabolity zidentyfikowano za pomocą spektroskopii 13C-NMR. WYNIKI: Po 2-godzinnej inkubacji uwolnionych pasożytów P. falciparum z 25 mM D-[1-13C] glukozy (n = 4), główne zidentyfikowane metabolity obejmowały; [3-13C] mleczan, [1,3-13C] glicerol, [3-13C] pirogronian, [3-13C] alanina i [3-13C] glicerolo-3-fosforan. Eksperymenty kontrolne przeprowadzone z niezainfekowanymi erytrocytami inkubowanych w identycznych warunkach nie wykazały żadnego metabolizmu D-[1-13C] glukozy do glicerolu lub glicerolo-3-fosforanu. DYSKUSJA: Identyfikacja glicerolu jako głównego metabolitu glukozy potwierdza pogląd, że metabolizm energetyczny tego pasożyta jest bardziej złożony niż niż wcześniej proponowano. Postawiono tutaj hipotezę, że produkcja glicerolu przez pasożyta pasożyta malarii jest wynikiem adaptacji metabolicznej do wzrostu w warunkach ograniczonego O2 (i podwyższonym CO2) poprzez działanie wahadłowca glicerolo-3-fosforanowego do ponownego utleniania asymilacyjnego NADH. Podobne adaptacje metaboliczne zostały zgłoszone wcześniej dla innych organizmów mikroaerobowych / beztlenowych, takich jak drożdże, pierwotniaki żwacza i ludzkie pierwotniaki pasożytnicze. WNIOSEK: Dane te podkreślają potrzebę ponownej oceny równowagi węgla i redoks tego ważnego ludzkiego patogenu, co ostatecznie doprowadzi do lepszego zrozumienia, w jaki sposób pasożyt jest w stanie dostosować się do zmiennych środowisk napotykanych podczas rozwoju pasożyta i postępu choroby. --- Ferroquine (FQ lub SR97193) jest unikalnym ferrocenowym kandydatem na lek przeciwmalaryczny. który właśnie wszedł w fazę IIb badań klinicznych jesienią 2007 roku. FQ jest w stanie przezwyciężyć problem oporności na chlorochinę (CQ), będący istotnym ograniczeniem dla kontroli Plasmodium falciparum, głównego czynnika wywołującego malarię. Jednakże, podobnie jak w przypadku innych środków terapeutycznych, takich jak chlorochina (CQ) i artemizyna, jej mechanizm działania pozostaje częściowo nieznany. Większość badań do tej pory do tej pory koncentrowała się na porównaniu aktywności FQ z aktywnością CQ w celu zrozumienia w jaki sposób rdzeń ferrocenowy przyczynia się do silniejszego działania przeciwplazmatycznego. Badania wykazały już, że ferrocen zmienił kształt, objętość, lipofilowość, zasadowość, a także profil elektroniczny cząsteczki macierzystej, stąd jego zachowanie farmakodynamiczne. Jednak niewiele badań zostało podjęte w celu zbadania rzeczywistego wkładu właściwości redoks ferrocenu (żelazo(II))/ferrycyna (żelazo(III)) w FQ, jak opisano w tym artykule. W W naszym podejściu eksperymentalnym i teoretycznym rozważaliśmy profil redoks rdzenia ferrocenowego FQ w specyficznych warunkach (kwaśnych i utleniających) pasożytniczej wakuoli trawiennej jako możliwą właściwość odróżniającą od CQ w aktywności przeciwmalarycznej. --- Gen dehydrogenazy glutaminianowej specyficznej dla NADP+ został sklonowany z Plasmodium falciparum, czynnika wywołującego tropikalną malarię. Analiza Southern-blot wskazuje na pojedynczą kopię genu. Gen koduje białko o 470 resztach, które ma 50% wszystkich reszt identycznych z tymi z dehydrogenaz glutaminianowych z innych eukariontów i eubakterii. W przeciwieństwie do tego, identyczność sekwencji z ludzkim enzymem jest marginalna, co podkreśla długi dystans ewolucyjny między pasożytem a żywicielem. odległość ewolucyjną między pasożytem a żywicielem. Gen został poddany nadekspresji w Escherichia coli. Właściwości kinetyczne rekombinowanego enzymu są zgodne z właściwościami autentycznego enzymu. z właściwościami autentycznego enzymu. Enzym pasożyta jest hamowany przez D-glutaminian i glutaran, ale nie przez chlorochinę. Podobnie jak inne specyficzne dla koenzymu dehydrogenazy glutaminianu, ale w przeciwieństwie do podwójnie specyficznych enzymów ssaków enzymów ssaków, na enzym P. falciparum nie wpływają GTP i ADP. Fizyczne i właściwości chemiczne białka są zgodne z cytozolem będącym główną lokalizacją. Gen nie koduje rozszczepialnej presekwencji mitochondrialnej, a Mr a Mr rekombinowanego białka i białka wyizolowanego z pasożyta są nierozróżnialne. pasożyta są nie do odróżnienia na SDS/PAGE. Analiza Western-blot pasożytów specyficznych dla stadium pokazuje, że dehydrogenaza glutaminianowa jest obecna we wszystkich stadiach wewnątrzerytrocytarnych. Sygnał wzrastał w sposób ciągły od pierścieni, wczesnych trofozoitów do późnych trofozoitów i nieznacznie spadał w stadium segmentatora. Dehydrogenaza glutaminianowa, sugerowana jako główne źródło NADPH w pasożycie, jest atrakcyjną cząsteczką docelową. pasożyta, jest atrakcyjną cząsteczką docelową dla racjonalnego rozwoju nowych leków przeciwmalarycznych. leków przeciwmalarycznych. --- W regionach tropikalnych miliony ludzi nadal żyją na ryzyko zakażenia malarią. Rzeczywiście, pojawienie się oporności na chlorochinę i inne leki stosowane na tych obszarach wzmacnia potrzebę wdrożenia alternatywnych strategii profilaktycznych. strategii profilaktycznych. Genisteina jest naturalnie występującym związkiem, który jest szeroko stosowany jako suplement diety. suplement diety i uważa się, że jest skuteczny w zwalczaniu kilku patologii. patologiom. Przedstawione tutaj wyniki pokazują, że genisteina hamuje infekcję wątroby przez pasożyta Plasmodium, czynnik wywołujący malarię. In vitro genisteina zmniejszała wskaźniki infekcji zarówno mysich, jak i ludzkich komórek wątrobiaka poprzez hamując wczesne etapy wewnątrzkomórkowego rozwoju pasożyta. Doustne lub dootrzewnowe podawanie genisteiny zmniejszało obciążenie pasożytami wątroby myszy zakażonych P. berghei. Co więcej, myszy karmione dietą uzupełnioną genisteiną wykazały znaczne zmniejszenie zakażenia wątroby Plasmodium, jak również zmniejszoną parazytemię krwi i częściową ochronę przed ciężką chorobą. Ponieważ genisteina jest bezpiecznym, niedrogim, naturalnym związkiem, który może być stosowany na stałe w diecie diecie, proponujemy jego stosowanie jako środka profilaktycznego przeciwko malarii dla endemicznych endemicznych i osób podróżujących przez długi czas. --- Plasmodium, czynnik wywołujący malarię, musi najpierw zainfekować hepatocyty, aby zainicjować infekcję u ssaków. Sporozoity migrują przez kilka hepatocytów, naruszając ich błony plazmatyczne, zanim ostatecznie dojdzie do infekcji w jednym z nich. w jednym z nich. Tutaj pokazujemy, że zranienie hepatocytów przez migrację sporozoitów indukuje wydzielanie czynnika wzrostu hepatocytów (HGF), który sprawia, że hepatocyty podatne na infekcję. Infekcja zależy od aktywacji receptora HGF MET przez wydzielany HGF. Pasożyt malarii wykorzystuje MET nie jako pierwotne miejsce wiązania, ale jako mediator sygnałów, które czynią komórkę gospodarza podatną na infekcję. podatną na infekcję. Sygnalizacja HGF/MET indukuje rearanżacje cytoszkieletu aktynowego komórki cytoszkieletu aktynowego komórki gospodarza, które są wymagane do wczesnego rozwoju pasożytów w hepatocytach. pasożytów w hepatocytach. Nasze odkrycia identyfikują HGF i MET jako potencjalne jako potencjalne cele dla nowych podejść do zapobiegania malarii. --- Plasmodium falciparum, główny czynnik wywołujący malarię u ludzi, zawiera trzy oddzielne genomy. Apikoplast (organelle wewnątrzkomórkowe) zawiera ∼35-kb kolisty genom DNA o niezwykle wysokiej zawartości A/T (>86%), który jest replikowany przez kodowany przez jądro kompleks replikacyjny Pfprex. W tym przypadku wyizolowaliśmy i oczyściliśmy domenę polimerazy DNA Pfprex [KPom1 (Klenow-like polimeraza malarii 1)] i zmierzyliśmy jej wierność przy użyciu testu mutacji do przodu opartego na LacZ test mutacji. Ponadto przeanalizowaliśmy parametry kinetyczne dla włączania zarówno komplementarnych, jak i niekomplementarnych nukleotydów przy użyciu Kpom1 pozbawionej aktywności egzonukleolitycznej 3'→5'. KPom1 wykazuje silnie stronnicze spektrum mutacji, w którym spektrum mutacji, w którym T→C jest najczęstszą substytucją jednozasadową i różni się znacząco od blisko spokrewnionej polimerazy DNA Escherichia coli Wykorzystując E. coli posiadającą wrażliwy na temperaturę allel polimerazy I ustaliliśmy, że KPom1 może uzupełniać fenotyp upośledzający wzrost w podwyższonej temperaturze. Proponujemy, aby błąd KPom1 mógł być wykorzystać w teście komplementacji do identyfikacji analogów nukleozydów, które naśladują i preferencyjnie hamują replikację DNA apikoplastów. --- Laboratoryjny model krążenia czynnika wywołującego malarię P. gallinaceum został wykorzystany do wykazania, że działanie prekokenu (antyjuwenoidu) prowadzi do statystycznie istotnego zmniejszenia odsetka zarażonych samic rozwijających jaja po odessaniu krwi. Samice, u których nie rozwijają się jaja, nie są zarażone. Trichopol (antiexdisone) hamuje witellogenezę Samice nierozwinięte jaja stają się podatne na czynnik sprawczy, choć w mniejszym stopniu stopniu niż te, które je rozwijają. Odkrycia sugerują, że istnieje podatności komara na czynnik wywołujący malarię z równowagą hormonów w organizmie. równowagą hormonów w organizmie nosiciela choroby. --- Kulminacyjnym etapem wewnątrzerytrocytarnego rozwoju Plasmodium falciparum, czynnika wywołującego malarię, jest spektakularne uwolnienie wielu inwazyjnych merozoitów po pęknięciu błony zainfekowanego erytrocytu. Niniejsza praca po raz pierwszy donosi, że cały proces, odbywający się w skali skali czasowej tak krótkiej jak 400 milisekund, jest wynikiem elastycznej elastycznej niestabilności zainfekowanej błony erytrocytów. Wykorzystując szybki kontrast różnicowy mikroskopii wideo z kontrastem interferencyjnym (DIC) i epifluorescencji, pokazujemy że uwalnianie następuje w 3 głównych etapach po osmotycznym obrzęku zakażonego erytrocytu erytrocytów: pory otwierają się w ciągu ~ 100 milisekund, wyrzucając 1-2 merozoity, po czym następuje Następnie obserwuje się zwijanie się błony erytrocytów na zewnątrz, kończące się szybkim wywinięciem błony zainfekowanego erytrocytu, wypychając pasożyty do przodu. To Warto zauważyć, że ten ostatni etap wykazuje niewielkie różnice, gdy zainfekowane erytrocyty przylegają. Zracjonalizowaliśmy nasze obserwacje, biorąc pod uwagę, że podczas rozwoju pasożyta, błona zainfekowanego erytrocytu nabiera spontanicznej krzywizny. spontaniczną krzywiznę i przedstawiamy kolejny model opisujący dynamikę dynamiki zakrzywienia. Nasze wyniki pokazują, że sekwencyjne zwijanie się i wywijanie błony erytrocytu erytrocytów jest niezbędna do skutecznego rozpraszania kątowego pasożyta i może być biologicznie niezbędne do szybkich i licznych inwazji nowych erytrocytów. erytrocytów. --- Oceniliśmy technologię zwaną transkrypcyjnie aktywnym PCR (TAP) dla wysokiej przepustowości identyfikacji i priorytetyzacji nowych antygenów docelowych z danych sekwencji genomowych przy użyciu pasożyta Plasmodium, czynnika sprawczego malarii, jako modelu. Po pierwsze, dostosowaliśmy technologię TAP do bardzo bogatego w AT genomu Plasmodium, wykorzystując dobrze scharakteryzowane antygeny P. falciparum i P. yoelii oraz mały panel niescharakteryzowanych otwartych ramek odczytu z bazy danych sekwencji genomu P. falciparum z bazy danych sekwencji genomu P. falciparum. Wykazaliśmy, że fragmenty TAP kodujące sześć dobrze scharakteryzowane antygeny P. falciparum i pięć dobrze scharakteryzowanych antygenów P. yoelii można amplifikować w równoważny sposób zarówno z plazmidowego DNA, jak i genomowego DNA, a także, że niescharakteryzowane otwarte ramki odczytu mogą również mogą być również amplifikowane z genomowego DNA. Po drugie, wykazaliśmy, że ekspresja in vitro ekspresja fragmentów TAP była równoważna lub lepsza niż ekspresja superzwiniętego plazmidowego DNA kodującego ten sam antygen. Po trzecie, oceniliśmy immunogenność vivo immunogenność fragmentów TAP kodujących podzbiór modelowych P. falciparum i antygenów P. yoelii. Stwierdziliśmy, że przeciwciała specyficzne dla antygenu i komórkowe odpowiedzi immunologiczne indukowane przez fragmenty TAP u myszy były równoważne lub lepsze od tych indukowanych przez odpowiednie szczepionki plazmidowe DNA. Wreszcie, opracowaliśmy i zademonstrowaliśmy dowód zasadności dla testu humoralnego in vitro do selekcji nowych antygenów docelowych. Dane te wspierają potencjał podejścia TAP do szybkiego, wysokoprzepustowego, funkcjonalnego badań przesiewowych i identyfikacji potencjalnych kandydatów na antygeny szczepionkowe na podstawie danych sekwencji genomowej. --- Plasmodium falciparum, czynnik wywołujący malarię, opiera się na złożonym systemie system wydzielania białek do kierowania białek do licznych subkomórkowych miejsc docelowych. Niedawno zidentyfikowano homolog białka układającego się w stosy do ponownego montażu Golgiego (GRASP) został zidentyfikowany i wykorzystany do scharakteryzowania organizacji Golgiego w tym pasożycie. pasożyta. Tutaj donosimy o obecności wariantu splicingu, który prowadzi do ekspresji izoformy GRASP. ekspresji izoformy GRASP. Chociaż pierwsze białko GRASP (GRASP1) opiera się na na dobrze zachowanym motywie mirystoilacji, wariant (GRASP2) wykazuje inny N-terminus, podobny do inny N-koniec, podobny do GRASP występujących u grzybów. Analizy filogenetyczne między białkami GRASP wielu taksonów wskazują na niezależną ewolucję nietypowego N-końca, który może odzwierciedlać unikalne wymagania dla zależnego od Golgiego sortowania białek i biogenezy organelli u P. falciparum. Asocjacja Golgiego z GRASP2 zależy od hydrofobowego N-końca, który przypomina kotwicę sygnałową, co prowadzi do unikalnego sposobu celowania w Golgiego i przyłączania się do błony. --- Plasmodium falciparum jest czynnikiem wywołującym malarię, chorobę, w której potrzebne są nowe leki. nowe cele lekowe są wymagane ze względu na rosnącą oporność na obecne leki przeciwmalaryczne. TMPK (kinaza tymidylanowa) jest dobrym kandydatem, ponieważ jest niezbędna do syntezy dTTP, krytycznego prekursora do syntezy dTTP, krytycznego prekursora DNA i była przedmiotem wielu badań ze względu na jej rolę w aktywacji proleków i jako cel leków. TMPK typu I, takie jak jak ludzki enzym, fosforylują substrat AZT (3'-azido-3'-deoksytymidynę)-MP (monofosforan) nieefektywnie w porównaniu z TMPK typu II (np. II (np. TMPK Escherichia coli). W niniejszym artykule donosimy, że eukariotyczny PfTMPK (P. falciparum TMPK) wykazuje cechy sekwencji enzymu typu I typu I, jednak parametry kinetyczne fosforylacji AZT-MP są podobne do parametrów do wysoce wydajnego enzymu E. coli. Informacje strukturalne pokazują, że jest to wyjaśnione innym zestawieniem pętli P i azydku AZT-MP. AZT-MP. Późniejsze utworzenie stanu przejściowego nie wymaga dalszego ruchu pętli P PfTMPK, bez konfliktów sterycznych dla cząsteczki azydku, umożliwiając wydajny transfer fosforanu. Podobnie, przedstawiamy wyniki, które potwierdzają zdolność enzymu do unikalnego akceptowania dGMP jako substratu i rzucają światło na podstawę jego szerszej specyficzności substratowej. Informacje wynikające z dwóch trójskładnikowych kompleksów (dTMP-ADP i AZT-MP-ADP) oraz kompleksu dwuskładnikowego z analogiem stanu przejściowego AP5dT [P1-(5'-adenozylo)-P5-(5'-tymidylo) pentafosforan] ujawniają znaczące różnice w stosunku do ludzkiego enzymu, zwłaszcza w regionie pokrywy i w pętli P, które mogą być wykorzystane w racjonalnym projektowaniu specyficznych dla Plasmodium inhibitorów TMPK o potencjale terapeutycznym potencjał. --- TŁO: Spośród 5 484 przewidywanych białek Plasmodium falciparum, głównego czynnika wywołującego malarię czynnika wywołującego malarię, około 60% nie ma wystarczającego podobieństwa sekwencji z białkami w innych organizmach, aby zagwarantować przypisanie funkcjonalne. Metody niehomologiczne są zatem potrzebne do uzyskania funkcjonalnych wskazówek dla tych niescharakteryzowanych genów. WYNIKI: Przedstawiamy PlasmoDraft http://atgc.lirmm.fr/PlasmoDraft/, bazę danych zawierającą Gene Ontology (GO) dla genów P. falciparum w oparciu o dane postgenomiczne. danych postgenomicznych. Przewidywania PlasmoDraft są osiągane za pomocą metody Guilt By Association o nazwie Gonna. Obejmuje ona (1) predyktor, który proponuje adnotacje GO dla genu w oparciu o podobieństwo jego profilu (mierzonego za pomocą transkryptomu, proteomu lub danych interakcyjnych) z genami już przypisanymi przez GeneDB GeneDB; (2) procedura, która szacuje zaufanie przewidywań osiągniętego z każdym źródłem danych; (3) procedura, która łączy wszystkie źródła danych aby zapewnić globalne podsumowanie i oszacowanie ufności przewidywań. Gonna została zastosowana do wszystkich genów P. falciparum przy użyciu większości publicznie dostępnych danych transkryptomu, proteomu i interaktomu. Gonna zapewnia przewidywania dla wielu genów bez żadnych adnotacji. Na przykład, 2,434 geny bez żadnych adnotacji w ontologii procesów biologicznych są powiązane z określonymi terminami GO GO (np. Rosetting, Zmienność antygenowa), a wśród nich 841 ma wartości ufności powyżej 50%. W ontologii Cellular Component i Molecular Function ontologii, 1 905 i 1 540 niescharakteryzowanych genów jest powiązanych z określonymi terminami GO, odpowiednio GO (odpowiednio 740 i 329 z wartością ufności powyżej 50%). WNIOSEK: Wszystkie przewidywania wraz z ich wartościami ufności zostały skompilowane w PlasmoDraft, który w ten sposób zapewnia obszerną bazę danych GO które można uzyskać dzięki tym źródłom danych. Baza danych baza danych może być dostępna na różne sposoby. Widok globalny pozwala na szybką przeglądanie terminów GO, które są przewidywane z wysokim poziomem ufności, w zależności od różnych źródeł danych. Widok genów i widok terminów GO umożliwiają wyszukiwanie GO przypisanych do danego genu i genów, które potencjalnie należą do danego terminu GO. do danego terminu GO. --- Toxoplasma gondii jest członkiem gromady Apicomplexa, która obejmuje kilka ważnych patogenów ludzkich, takich jak ważnych ludzkich patogenów, takich jak Cryptosporidium i Plasmodium falciparum, czynnik wywołujący malarię u ludzi. Jest to obligatoryjny pasożyt wewnątrzkomórkowy który może powodować poważne choroby u wrodzonych noworodków i osób z obniżoną odpornością. osób z obniżoną odpornością. Pomimo znaczenia przywiązania i inwazji dla sukcesu pasożyta, niewiele wiadomo na temat podstawowych mechanizmów napędzających te procesy. które napędzają te procesy. Tutaj opisujemy ekran do identyfikacji małych cząsteczki, które blokują proces inwazji komórek żywiciela przez pasożyta T. gondii gondii. Zidentyfikowaliśmy małą cząsteczkę, która specyficznie i nieodwracalnie blokuje przyczepianie się pasożyta i późniejszą inwazję komórek żywiciela. Używając tandemu profilowanie białek oparte na ortogonalnej proteolizie i aktywności, ustaliliśmy, że ten związek związek kowalencyjnie modyfikuje pojedynczą resztę cysteiny w słabo scharakteryzowanym białku homologicznym do ludzkiego białka DJ-1. Mutacja tej kluczowej reszty cysteiny w natywnej sekwencji genu spowodowała powstanie pasożytów, które były odporne na hamowanie przyczepiania się komórek żywiciela i inwazji przez związek. Dalsza analiza fenotypu inwazji potwierdziła, że modyfikacja Cys127 na TgDJ-1 spowodowała zablokowanie wydzielania i ruchliwości mikronemów, nawet w obecności bezpośrednich stymulatorów wapnia. nawet w obecności bezpośrednich stymulatorów uwalniania wapnia. Wszystkie nasze wyniki sugerują, że że TgDJ-1 odgrywa ważną rolę, która prawdopodobnie znajduje się poniżej strumienia wapnia strumień wymagany do wydzielania mikronemów, ruchliwości pasożytów i późniejszej inwazji komórek żywiciela. inwazji komórek żywiciela. --- Plasmodium, czynnik wywołujący malarię, musi przejść różnicowanie płciowe i rozwój różnicowaniu płciowemu i rozwojowi w komarach anopheline, aby transmisja transmisji. Aby wyizolować geny specyficznie indukowane w obu organizmach podczas wczesnych etapów różnicowania etapach różnicowania Plasmodium w komarze, skonstruowano dwie biblioteki cDNA jedną wzbogaconą o sekwencje wyrażane w różnicujących się ookinetach Plasmodium berghei i drugą wzbogaconą o sekwencje ulegające ekspresji w jelitach Anopheles stephensi zawierających inwazyjne ookinety i wczesne oocysty. Sekwencjonowanie 457 klonów biblioteki ookinete i 652 klonów wczesnych oocyst reprezentowało odpowiednio 175 i 346 odpowiednio 175 i 346 unikalnych wyrażonych znaczników sekwencji. Dziewięć z 13 Plasmodium i cztery z pięciu z pięciu nowych znaczników sekwencji ekspresji Anopheles analizowanych na Northern blots były indukowane podczas różnicowania ookinete i inwazji jelit komara. Ancaspase-7, kaspaza efektorowa Anopheles, jest aktywowana proteolitycznie podczas inwazji Plasmodium inwazji na jelito środkowe. WARP, gen kodujący białko powierzchniowe Plasmodium z czynnikiem z domeną adhezyjną podobną do czynnika von Willebranda A, ulega ekspresji tylko w ookinetach i wczesnych oocystach. Przeciwciało poliklonalne anty-WARP silnie hamuje (70-92%) rozwój Plasmodium u komara. rozwój Plasmodium u komara, co czyni go antygenem kandydującym do szczepionek blokujących transmisję. Obecne wyniki i wyniki towarzyszącego (Srinivasan, P., Abraham, E. G., Ghosh, A. K., Valenzuela, J., Ribeiro, J. M. C., Dimopoulos G., Kafatos, F. C., Adams, J. H., and Jacobs-Lorena, M. (2004) J. Biol. Chem. 279, 5581-5587) stanowią podstawę do dalszej analiza różnicowania Plasmodium u komara i odpowiedzi komara na pasożyta. --- Przypuszczalny gen peroksydazy glutationowej (numer akcesyjny Swiss-Prot Z 68200) Plasmodium falciparum Plasmodium falciparum, czynnik wywołujący tropikalną malarię, został wyrażony w Escherichia coli i oczyszczono do elektroforetycznej jednorodności. Podobnie jak fosfolipid peroksydaza glutationowa fosfolipidów ssaków, okazała się monomeryczna. Jest był aktywny z H(2)O(2) i organicznymi wodoronadtlenkami, ale w przeciwieństwie do fosfolipidów wodoronadtlenku glutationu, nie z wodoronadtlenkiem fosfatydylocholiny wodoronadtlenkiem fosfatydylocholiny. Z peroksydazą glutationową dzieli mechanizm ping-ponga z nieskończoną V(max) i K(m), gdy jest analizowana z GSH jako substratem. Jako homolog z selenocysteiną zastąpioną przez cysteinę, jego reakcje z wodoronadtlenkami i GSH są o 3 rzędy wielkości wolniejsze niż w przypadku selenoperoksydazy. Nieoczekiwanie okazało się, że enzym plazmodialny reaguje szybciej z tioredoksynami niż z GSH i najskuteczniej z tioredoksyną P. falciparum (numer akcesyjny Swiss-Prot 202664). W związku z tym została ona przeklasyfikowana jako peroksydaza tioredoksyny. W przypadku tioredoksyny plazmodialnej enzym wykazuje również kinetykę ping-ponga, ale z granicznym K(m) wynoszącym 10 mikrometrów i k(1)' wynoszącym 0,55 s(-)1. Pozorne k(1)' dla utleniania kumenem, t-butylem i wodorem wynoszą 2,0 x 10(4) m(-1) s(-1), 3,3 x 10(3) m(-1) s(-1) i 2,5 x 10(3) m(-1) s(-1), odpowiednio. k(2)' dla redukcji przez autologiczną tioredoksynę wynosi 5,4 x 10(4) m(-1) s(-1) (21,2 m(-1) s(-1) dla GSH). Nowo odkryta funkcja enzymatyczna nowo odkryta funkcja enzymatyczna produktu genu plazmodialnego sugeruje ponowne rozważenie jego przypuszczalnej roli w pasożytniczej obronie antyoksydacyjnej. --- Trypanosomy nie zamieszkują ani nie rosną w komarach z rodzaju Anopheles, które są wektorem przenoszenia pasożytów przenoszenia pasożytów Plasmodium, czynnika wywołującego malarię. Posiadanie posiadanie czynników litycznych przez komara anopheline. Głowa i wycinki jelita środkowego przygotowane w soli fizjologicznej buforowanej fosforanem zostały przetestowane pod kątem działanie trypanobójcze przeciwko T. congolense. Podczas gdy sekcja głowy była nieaktywna wobec trypanosomów, ekstrakt z jelita środkowego w stężeniu 0,2 mg ml(-1) zmniejszał ruchliwość pasożytów w ciągu 2 minut inkubacji; zabicie 50% populacji populacji po 5 minutach. Przy 0,5 mg ml(-1) ekstraktu, około 90% pasożytów zostało zabitych w ciągu 2 minut inkubacji. pasożytów zostało zabitych w ciągu 2 minut inkubacji. Frakcja z jelita środkowego została poddano protokołowi oczyszczania obejmującemu kolejne chromatografie na: oktylosepharose, reactive brown agarose i fetuin-agarose columns. Końcowa aktywna frakcja trypanobójcza (gp45), która poruszała się jednorodnie podczas elektroforezy jako białko 45-kDa, została odzyskana z kolumny fetuinowo-agarozowej kolumny. Białko reagowało dodatnio z kwasem tiobarbiturowym, co sugeruje, że że jest to sialoglikoproteina. Desialilacja glikoproteiny unieważniła jej aktywność trypanobójczą na T. congolense. Podobnie, gdy sacharydy, laktoza, metylo-beta-galaktozyd, laktuloza, metylo-umbelliferylo-beta-galaktozyd (MU-Gal), zostały włączone do pożywki hodowlanej hamowały aktywność trypanobójczą gp45. Asialo-fetuina i asialo-RBC również hamowały indukowane przez gp45 zabijanie komórek T. congolense. The potencjalne zastosowanie białka anopheline 45 kDa w produkcji transgenicznych tsetse (Glossina spp.) w kontroli trypanosomatozy. --- Niezbędnym warunkiem przenoszenia Plasmodium, czynnika wywołującego malarię malarii, jest pomyślne zakończenie złożonego cyklu rozwojowego w jego wektorze komara. Spośród setek ookinetów, które tworzą się w jelicie środkowym komara, tylko tylko kilka przekształca się w oocysty, co przypisuje się działaniu układu odpornościowego komara. układu odpornościowego komara. Jednak po utworzeniu oocyst wydają się być odporne na obronę komara. Podczas rozwoju oocyst, wokół pasożyta tworzy się gruba kapsuła wokół pasożyta i wydaje się funkcjonować jako osłona ochronna. Niewiele informacji jest na temat składu tej kapsułki. Tutaj donosimy o identyfikację i częściową charakterystykę pierwszej oocysty Plasmodium (PbCap380). Analiza genetyczna wskazuje, że gen ten jest niezbędny i że zmutowane pasożyty PbCap380(-) tworzą oocysty w normalnych ilościach ale są stopniowo eliminowane. W rezultacie komary zarażone pasożytami PbCap380(-) nie przenoszą malarii. Ukierunkowanie kapsułki oocysty może zapewnić nową strategię kontroli malarii. nową strategię kontroli malarii. --- U Plasmodium falciparum, czynnika wywołującego malarię u ludzi, gen podjednostki katalitycznej gen podjednostki katalitycznej kinazy białkowej zależnej od cAMP (Pfpka-c) występuje jako pojedyncza kopia. Co ciekawe, jego ekspresja wydaje się być regulowana rozwojowo, będąc na wyższym poziomie poziomie w patogennych stadiach bezpłciowych niż w formach płciowych pasożyta które są odpowiedzialne za transmisję do wektora komara. W obrębie bezpłciowych aktywność PfPKA można łatwo wykryć w schizontach. Podobnie do endogennej aktywności PKA niezainfekowanych czerwonych krwinek, enzym pasożyta może być może być stymulowany przez cAMP i hamowany przez inhibitor kinazy białkowej. Co ważne, leczenie ex Co ważne, leczenie ex vivo zakażonych erytrocytów klasycznym inhibitorem PKA-C H89 prowadzi do zablokowania wzrostu pasożyta. Sugeruje to, że aktywność PKA zainfekowanych czerwonych krwinek jest niezbędna do namnażania pasożytów. Wreszcie, strukturalne sugerują, że leki ukierunkowane na pasożyta, a nie na enzym enzym erytrocytów, które mogłyby pomóc w walce z malarią. malarią. --- Reduktaza tioredoksyny (TrxR) jest homodimerycznym flawoenzymem, który katalizuje redukcję disiarczku tioredoksyny (Trx). redukcję disiarczku tioredoksyny (Trx). W przypadku Plasmodium falciparum, czynnika wywołującego tropikalnej malarii, TrxR jest niezbędnym białkiem, które zostało zweryfikowane jako cel dla leków. Wysokoprzepustowe badania przesiewowe 350000 związków zidentyfikowano zasady Mannicha jako nową klasę inhibitorów opartych na mechanizmie TrxR. Podczas katalizy, TrxR przenosi równoważniki redukujące z flawiny zredukowanej przez NADPH flawiny do Trx poprzez dwie redoks-aktywne pary cystein, Cys88-Cys93 i Cys535'-Cys540', określane jako N-końcowe i C-końcowe pary cystein. Struktury struktury nienasyconych zasad Mannicha sugerowały, że mogą one działać jako bisalkilujące, prowadząc do makrocyklu, który obejmuje zarówno C-końcowe cysteiny TrxR. Aby potwierdzić tę hipotezę, różne zasady Mannicha posiadające jedno lub dwa centra elektrofilowe zostały zsyntetyzowane i najpierw zbadane szczegółowo przy użyciu glutationu jako modelowego tiolu. Addycja Michaela glutationu do podwójnego wiązania nienasyconej zasady Mannicha (3a) zachodzi łatwo w fizjologicznym pH. fizjologicznym pH. Eliminacja grupy aminowej, promowana przez katalizowaną zasadą enolizację ketonu, po której następuje dodanie drugiego nukleofila. Produktem pośrednim półproduktem powstającym w tej reakcji jest alfa,beta-nienasycony keton, który może szybko reagować z drugim tiolem. Podczas badania TrxR jako celu zasad Mannicha Mannicha, wykorzystaliśmy fakt, że kompleks przeniesienia ładunku utworzony między tiolanem Cys88 i flawiną w zredukowanym enzymie można obserwować spektroskopowo. można obserwować spektroskopowo. Dane pokazują, że jest to C-końcowy Cys 535'-Cys540', a nie N-końcowa para Cys88-Cys93, która jest modyfikowana przez inhibitor. przez inhibitor. Chociaż alkilowany TrxR nie jest w stanie przekształcić swojego naturalnego substratu substratu Trx, może redukować akceptory elektronów o niskim M(r), takie jak metanotiolosulfonian metylu metanotiolosulfonian przy użyciu niezmodyfikowanych N-końcowych tioli. Na podstawie wyniki z chemicznie odmiennymi zasadami Mannicha, szczegółowy mechanizm inaktywacji TrxR. --- Plasmodium falciparum jest głównym czynnikiem wywołującym malarię tropikalną, najcięższą chorobę pasożytniczą na świecie. najcięższej choroby pasożytniczej na świecie. Rosnąca oporność Plasmodia na dostępne leki stanowi coraz większy problem w krajach, w których malaria występuje endemicznie. Ponieważ Plasmodia są wrażliwe na stres oksydacyjny, zwiększanie tego stresu w pasożycie stanowi obiecującą zasadę rozwoju nowych leków przeciwmalarycznych. leków przeciwmalarycznych. Zależna od NADP dehydrogenaza glutaminianowa (GDH) P.falciparum jest jest w dużej mierze odpowiedzialna za produkcję NADPH w pasożycie, który z kolei służy jako źródło elektronów dla enzymów antyoksydacyjnych reduktazy glutationowej i reduktazy tioredoksyny. Ponieważ GDH nie występuje w erytrocytach gospodarza, GDH jest szczególnie atrakcyjnym celem terapii lekowej. szczególnie atrakcyjnym celem terapii lekowej. Trójwymiarowa struktura struktura P.falciparum GDH w stanie nieligowanym została określona przez krystalografii rentgenowskiej do rozdzielczości 2,7A. W porównaniu do enzymów ssaków enzymy, dwie reszty aminokwasowe są wymieniane w domniemanym miejscu aktywnym GDH pasożyta. Najbardziej oczywiste różnice między GDH pasożyta i człowieka są interfejsy podjednostek białek heksamerycznych. W białku pasożyta, kilka mostków solnych pośredniczy w kontaktach między podjednostkami, podczas gdy u człowieka te interakcje mają głównie charakter hydrofobowy. Ponadto, P.falciparum GDH posiada unikalne rozszerzenie N-końcowe, które nie występuje w żadnej innej sekwencji GDH do tej pory badanej. Odkrycia te można wykorzystać do projektowania peptydomimetyków zdolnych do zakłócania oligomerycznej organizacji enzymu pasożyta. --- Wysoka rozdzielczość 31P-NMR została wykorzystana do nieinwazyjnej obserwacji metabolitów i szybkości metabolizmu we krwi normalnych myszy i myszy zakażonych Plasmodium berghei, czynnikiem wywołującym malarię. 31P-NMR został użyty do do ilościowego określenia poziomu 2,3-difosfoglicerynianu w całych komórkach jako funkcji stopnia parazytemii i uzyskano dobrą zgodność z wynikami testów enzymatycznych. testy. Zależność czasowa metabolitów 31P była monitorowana zarówno w normalnych, jak i zakażonych erytrocytach. zakażonych erytrocytach, przy czym większe tempo rozpadu 2,3-difosfoglicerynianu zaobserwowano we krwi malarycznej, co koreluje z poziomem parazytemii. Bardzo wysokie tempo metabolizmu zainfekowanych komórek sprawia, że pomiar wewnątrzkomórkowego pH na świeżo pobranej krwi pełnej. Kiedy podejmowane są odpowiednie środki w celu uniknąć tej komplikacji, nie obserwuje się różnicy w wewnątrzkomórkowym pH komórek pasożytniczych i niepasożytniczych erytrocytów od zarażonych zwierząt. Zarówno u zarówno u myszy normalnych, jak i spasożytowanych, wewnątrzerytrocytarne pH jest bardziej kwaśne niż pH o 0,15 jednostki pH w temperaturze 25 stopni C. W przeciwieństwie do pierwotniaków wolno żyjących pierwotniaków, pasożytniczy pierwotniak Plasmodium nie zawiera wykrywalnych poziomów fosfonianów lub polifosforanów, ani w całych komórkach, ani w ekstraktach kwasu nadchlorowego. ekstraktach kwasu nadchlorowego. --- Plasmodium falciparum, czynnik wywołujący najbardziej śmiercionośną formę ludzkiej malarii malarii, całkowicie zależy od szlaku biosyntezy pirymidyny de novo. Orotan fosforybozylotransferaza (OPRT) i dekarboksylaza 5'-monofosforanu orotydyny (OMPDC), piąty i szósty enzym w szlaku katalizującym powstawanie urydyno-5'-monofosforanu (UMP), pozostają w dużej mierze niescharakteryzowane w pierwotniaku pasożyta. W tym badaniu osiągnęliśmy oczyszczenie OPRT i OMPDC do prawie jednorodności z P. falciparum hodowanego in vitro. Aktywności OPRT i OMPDC były koeluowane we wszystkich kolumnach chromatograficznych podczas oczyszczania, sugerując, że oczyszczone białka istnieją jako kompleks multienzymatyczny o masie cząsteczkowej 140+/-8 kD. masie cząsteczkowej 140+/-8 kDa i zawierają po dwie podjednostki OPRT i OMPDC. Monomeryczne OPRT i OMPDC miały masy cząsteczkowe 32+/-3 i 38+/-3 kDa, odpowiednio, zgodnie z białkami przewidywanymi z bazy danych genomu P. falciparum falciparum. Co ciekawe, parametry kinetyczne i stałe inhibicji zarówno aktywności OPRT, jak i OMPDC okazały się różne od tych dla dwufunkcyjnej syntazy UMP ludzkich krwinek czerwonych. Nasze dowody stanowią pierwszy przykład OPRT i OMPDC istniejących jako kompleks multienzymatyczny. --- Modelowy barwnik betalainowy został częściowo zsyntetyzowany z betaniny, magentowego pigmentu czerwonego buraka i był skuteczny w obrazowaniu żywych komórek czerwonych krwinek zakażonych Plasmodium. czerwonych krwinek. Ta rozpuszczalna w wodzie sonda fluorescencyjna jest fotostabilna, wzbudzalna w regionie widzialnym i przepuszczalna dla błon komórkowych, a jej właściwości fotofizyczne nie są szczególnie wrażliwe na pH. Mikroskopia obrazowania fluorescencyjnego erytrocytów zakażonych Plasmodium falciparum, czynnikiem wywołującym malarię u ludzi, wykazała, że zabarwiony był tylko pasożyt. Analiza Z-stacking sugerowała, że sonda gromadzi się proksymalnie do jądra pasożyta. Indicaxanthin, jedna z naturalnych fluorescencyjnych betalain występujących w płatkach niektórych kwiatów, nie zabarwiła pasożyta ani czerwonych krwinek. --- W niniejszym badaniu zbadano charakterystykę epidemiologiczną przypadków malarii w prowincji Edirne w prowincji Edirne. W latach 1994-2002 pobrano łącznie 317 087 próbek krwi od żołnierzy w prowincji Edirne. Próbki krwi pobrano od żołnierzy w prowincji z selektywnym aktywnym nadzorem oraz od ludności zamieszkującej prowincję przy użyciu aktywnych lub pasywnych metod nadzoru przez personel medyczny Departamentu Kontroli Malarii i ośrodków zdrowia, w celu poszukiwania obecności Ośrodków Zdrowia, w celu wykrycia obecności Plasmodium. U 281 z nich wykryto Plasmodium spp. i zbadano charakterystykę przypadków malarii. Spośród tych przypadków 238 (84,7%) wykryto w ciągu pierwszych trzech lat i głównie we wrześniu. wrześniu. Podczas gdy rodzime przypadki wykryto w dzielnicach, w których intensywnie uprawiano ryż intensywnie sadzony, przypadki importowane wykryto w dzielnicach silnie zamieszkałych przez personel wojskowy. Spośród zaimportowanych przypadków 62% pochodziło z prowincji Diyarbakir, Batman i Sanliurfa (południowo-wschodnia część Turcji). P. vivax został wykryty jako czynnik sprawczy we wszystkich próbkach krwi z wyjątkiem jednego przypadku P. ovale. Ten ostatni przypadek był jak dotąd jedynym w Turcji i był studentem z Afganistanu. z Afganistanu. Przywiązywanie wagi do zwalczania komarów w okręgach intensywnie obsadzonych ryżem ryżu i ścisłe badanie personelu wojskowego, szczególnie z regionu z regionu południowo-wschodniej Anatolii, doprowadziły do skutecznej kontroli przypadków malarii w regionie Edirne. przypadków malarii w regionie Edirne. --- Sfingolipidy są niezbędnymi składnikami błon komórek eukariotycznych, w szczególności błony plazmatycznej i są zaangażowane w różnorodne szlaki transdukcji sygnału. szlaków transdukcji sygnału. Ssaki produkują sfingomielinę (SM) jako podstawowy kompleks sfingolipid za pośrednictwem dobrze scharakteryzowanej syntazy SM. Natomiast drożdże, rośliny i niektóre pierwotniaki wykorzystują ewolucyjnie spokrewnioną syntazę fosforyloceramidu inozytolu (IPC) do syntezy IPC. Aktywność ta nie ma odpowiednika u ssaków i Syntaza IPC została zaproponowana jako cel dla leków przeciwgrzybiczych i przeciwpierwotniakowych. Jednak szczegółowa wiedza na temat szlaku biosyntezy sfingolipidów u pasożytów pierwotniaków apikompleksowych. W tym badaniu analizy bioinformatyczne analizy wskazały na pojedynczą kopię ortologa domniemanej syntazy SM z Apicomplexan Plasmodium falciparum (czynnik wywołujący malarię) był bona fide syntazą sfingolipidów w pokrewnym pasożycie modelowym, Toxoplasma gondii (TgSLS). Następnie wykazano, że TgSLS, poprzez komplementację zmutowanej linii komórek jako funkcjonalny ortolog syntazy IPC drożdży (AUR1p), wykazując odporność na dobrze scharakteryzowany inhibitor AUR1p, aureobazydynę A. In vitro, rekombinowany TgSLS wykazywał aktywność syntazy IPC i, po raz pierwszy, obecność po raz pierwszy wykazano obecność IPC w ekstraktach lipidowych T. gondii za pomocą za pomocą spektrometrii mas. Ponadto wykazano, że biosynteza sfingolipidów gospodarza wpływ, ale nie jest niezbędny do proliferacji T. gondii, co sugeruje, że podczas gdy zmiatanie ma miejsce de novo synteza sfingolipidów może być ważna dla pasożytnictwa. --- Właściwości przeciwbakteryjne, przeciwpasożytnicze i przeciwwirusowe zostały ostatnio przypisywane członkom nadrodziny wydzielanych fosfolipaz A(2) (sPLA(2)s) nadrodziny. Siedem sPLA(2)s z grup IA, IB, IIA i III przetestowano tutaj w różnych warunkach hodowli pod kątem różnych warunkach hodowli pod kątem hamowania wewnątrzerytrocytarnego rozwoju in vitro rozwój Plasmodium falciparum, czynnika wywołującego najcięższą postać ludzkiej malarii. formy ludzkiej malarii. W obecności ludzkiej surowicy wszystkie sPLA(2)s były hamujące, z trzema z siedmiu wykazującymi IC (50) <0,1 nM. We wszystkich przypadkach, inhibicja mogła być indukowana przez enzymatyczną obróbkę wstępną surowicy. Natomiast W przeciwieństwie do tego, nie zaobserwowano żadnego efektu, gdy pasożyty hodowano w pół-określonym pożywce (AlbuMAX II) pozbawionej lipoprotein i zawierającej 10 razy mniej fosfolipidów niż pożywka z ludzką surowicą, co silnie sugeruje, że hydrolizę surowicy generującą toksyczne produkty uboczne lipidów, a nie bezpośrednią interakcja sPLA (2) z zakażonym erytrocytem jest ogólną cechą właściwości anty-Plasmodium sPLA (2). Ponadto w surowicy sześć z siedem sPLA (2) było toksycznych zarówno przeciwko trofozoitom, jak i schizontom rozwoju pasożyta, w przeciwieństwie do trofozoitu selektywnego jadu pszczelego jadu pszczelego. Rozszyfrowanie mechanizmów molekularnych występujących w fenotypowej osobliwości toksyczności enzymu jadu pszczelego może zaoferować nowe perspektywy w walce przeciwmalarycznej. --- Plasmodium falciparum, czynnik wywołujący malarię u ludzi, atakuje erytrocyty gospodarza erytrocyty gospodarza za pomocą kilku białek na powierzchni inwazyjnego merozoitu, które zostały zaproponowane jako potencjalni kandydaci na szczepionki. Członkowie rodziny wielogenowej rodziny PfRh są antygenami powierzchniowymi, które, jak wykazano, odgrywają centralną rolę w kierowaniu merozoitów do alternatywnych receptorów erytrocytów w celu inwazji. Niedawno zidentyfikowaliśmy duży polimorfizm strukturalny, delecję 0.58Kb w C-końcowym regionie genu PfRh2b, występujący z wysoką częstotliwością w populacjach pasożytów z Senegalu. częstotliwości w populacjach pasożytów z Senegalu. Stawiamy hipotezę, że ten region jest celem odporności humoralnej. Tutaj, analizując 371 izolatów P. falciparum pokazujemy, że ten główny allel występuje z różną częstotliwością w różnych populacjach w Senegalu, Afryce i Afryce. populacjach w Senegalu, Afryce i na całym świecie. Dla allelicznych w antygenach stadium bezpłciowego, Msp-2 i EBA-175, stwierdzamy minimalne zróżnicowanie geograficzne wśród populacji pasożytów. geograficzne zróżnicowanie między populacjami pasożytów z Senegalu i innych afrykańskich miejscowości, co sugeruje rozległy przepływ genów między tymi populacjami i/lub selekcję równoważącą zależną od częstotliwości. W przeciwieństwie do tego, my obserwujemy wyższy poziom rozbieżności między populacjami (mierzony przez F(st)) dla delecji PfRh2b, podobny do obserwowanego dla SNPs z etapu płciowego Pfs45/48, które postuluje się jako podlegające selekcji kierunkowej. Potwierdzamy że region zawierający polimorfizm PfRh2b jest celem humoralnej odpowiedzi immunologicznej poprzez wykazanie reaktywności przeciwciał w endemicznych surowicach. Nasza analiza rozbieżności między populacjami sugeruje, że w przeciwieństwie do dużych dimorfizmów allelicznych dimorfizmów allelicznych w EBA-175 i Msp-2, obecność lub brak dużej delecji PfRh2b może nie wywoływać selekcji immunologicznej zależnej od częstotliwości, ale może podlegać pozytywna selekcja immunologiczna, mająca ważne implikacje dla rozwoju tych białek jako kandydatów na szczepionki.
|
Co jest czynnikiem wywołującym malarię?
|
Cztery gatunki Plasmodium powszechnie zarażają ludzi (Plasmodium falciparum, Plasmodium vivax, Plasmodium malariae i Plasmodium ovale). Plasmodium falciparum zaraża około 5-10% światowej populacji ludzkiej rocznie i jest czynnikiem wywołującym najcięższą i najbardziej śmiertelną postać malarii. P. falciparum powoduje śmiertelną malarię mózgową i jest odpowiedzialny za większość zgonów, szczególnie u kobiet w ciąży i dzieci poniżej piątego roku życia. P. falciparum jest przenoszony na żywiciela ludzkiego przez komary Anopheles i jest najgroźniejszym wektorem malarii w Afryce Subsaharyjskiej. Plasmodium vivax jest czynnikiem wywołującym łagodną malarię w bardziej umiarkowanym klimacie na świecie. Plasmodium gallinaceum jest głównym czynnikiem wywołującym malarię u ptaków, a Plasmodium yoelli jest głównym czynnikiem wywołującym malarię u gryzoni.
|
1,674
|
Wstęp: Przerost dziąseł jest poważnym efektem ubocznym towarzyszącym stosowaniu cyklosporyny stosowanie cyklosporyny A (CsA). Do 97% dzieci biorców przeszczepów, które zostały poddane terapii CsA, zgłoszono, że cierpią z powodu tego efekt uboczny. Zaproponowano kilka sprzecznych teorii wyjaśniających funkcję fibroblastów w indukowanym przez CsA przeroście dziąseł. Celem niniejszego badania jest ocena proliferacji fibroblastów dziąsłowych i poziomów uwalnianych cytokin po ekspozycji na CsA, zarówno w grupach dorosłych, jak i pediatrycznych, oraz porównanie wyników obu grup. MATERIAŁY I METODY: Próbki fibroblastów dorosłych pochodziły od czterech zdrowych dorosłych w wieku od 35 do 42 lat, a próbki pediatryczne uzyskano od czterech zdrowych dzieci w wieku od czterech do jedenastu lat. Próbki tkanek zostały w pożywce Dulbecco Modified Eagle Medium (DMEM) zawierającej 10% płodowej surowicy bydlęcej (FBS), Streptococcus surowicę płodową (FBS), streptomycynę i penicylinę. Próbki hodowano w 25 cm(2) zawierających 5% CO2 i inkubowanych w temperaturze 37°C. Komórki użyte do wszystkich eksperymentów były w czwartym pasażu. Stężenie PGE2, IL-1β, IL-6, IL-8, TNF-α i TGF-β1 określono za pomocą enzymatycznego testu immunosorbcyjnego (ELISA), a szybkość proliferacji oceniano za pomocą testu MTT. Poziom błędu alfa ustawiono na 0,05. WYNIKI: CsA stymulowała znacząco wyższe poziomy IL-6, IL-8 i TGF-β1 w dorosłych fibroblastów dziąseł niż w grupie kontrolnej; podczas gdy ekspresja IL-1β i PGE2 w fibroblastach narażonych na CsA była znacznie słabsza (P < 0,05). słabsza (P < 0,05). Fibroblasty w obu grupach nie wykazywały żadnych zauważalnej różnicy w produkcji TNF-α. Ponadto, proliferacja komórek proliferacja komórek w grupie CsA nie była znacząco wyższa niż w grupie kontrolnej. grupa kontrolna. Nie odnotowano znaczących różnic w cytokinach TNF-α i IL-1β między dwiema grupami. między obiema grupami. Wyniki wskazują, że CsA stymulowała proliferację komórek proliferację w pediatrycznej linii komórkowej fibroblastów. Porównanie między wynikami wynikami w grupach dorosłych i pediatrycznych wykazało, że poziomy IL-1β, IL-6, IL-8 i PGE2 były znacznie wyższe w grupie pediatrycznej niż w grupie dorosłych. niż w grupie dorosłych; jednak statystyki nie wykazały istotnej różnicy w poziomach TNF-α i TG2. TNF-α i TGF-β1 oraz proliferacji indukowanej CsA między tymi dwiema grupami. grupami. WNIOSKI: Mechanizm przerostu fibroblastów indukowanego przez CsA może być zbieżny na etapach obejmujących proliferację fibroblastów i sieć cytokin, w tym IL-6, IL-8, IL-1β, TGF-β1 i PGE2, zarówno u dorosłych, jak i dzieci. Ponieważ częstość występowania i intensywność przerostu dziąseł wywołanego lekami jest poważniejsza u dzieci. pediatrii. jako grupa niż u dorosłych, sugerujemy przeprowadzenie większej liczby badań na grupie pediatrycznej. przeprowadzonych na grupie pediatrycznej. --- Wywołany lekami przerost dziąseł, przewlekły efekt uboczny antagonistów wapnia jest często obserwowany ze względu na wzrost liczby pacjentów z nadciśnieniem tętniczym. nadciśnieniem tętniczym, chociaż etiologia choroby jest w dużej mierze nieznana. Choroba komórek która towarzyszy przerostowi dziąseł, charakteryzuje się niedoborem UDP-N-acetylo-glukozaminy i jest klasyfikowana jako jedna z lizosomalnych chorób spichrzeniowych. lizosomalnych. Tutaj postawiliśmy hipotezę, że wspólny mechanizm może leżeć u podstaw etiologii etiologii przerostu dziąseł obserwowanego u pacjentów leczonych antagonistą wapnia oraz u pacjentów z chorobą komórek I. Antagonista wapnia, nifedypina, specyficznie hamował aktywność katepsyny-L i ekspresję mRNA, ale nie katepsyny katepsyny-B w hodowanych fibroblastach dziąseł. Aktywność katepsyny-L była do 50% po 24 godzinach od potraktowania komórek odczynnikiem. Selektywna supresja aktywności katepsyny-L nie wydawała się być zależna od od Ca(2+), ponieważ traktowanie komórek tapsigarginą hamowało zarówno aktywność katepsyny-B i -L. Myszy z niedoborem genu katepsyny-L wykazywały powiększone dziąsła. Obserwacja histologiczna dziąseł wykazała typowe cechy akantozy. typowe cechy akantozy, fenotypu bardzo podobnego do eksperymentalnie indukowanego eksperymentalnie przerostu dziąseł. Ponieważ niedobór katepsyny-L był z pogrubieniem skóry, upośledzona aktywność katepsyny-L może odgrywać kluczową rolę w tworzeniu kluczową rolę w powstawaniu nieprawidłowości skóry i dziąseł obserwowanych w chorobie I-cell choroby. Ponadto, zmniejszona aktywność katepsyny-L może odgrywać ważną rolę w indukowanym lekami przeroście dziąseł. --- Powszechnie wiadomo, że lek przeciwdrgawkowy, fenytoina (PHT), wywołuje przerost dziąseł jako efekt uboczny. przerost dziąseł jako efekt uboczny. Mechanizm indukowanego przez PHT przerostu dziąseł, nie jest jednak dobrze poznany. Jednym z powodów takiego stanu rzeczy jest brak odpowiedniego modelu zwierzęcego dla przerostu dziąseł indukowanego PHT. Celem niniejszego badania było stworzenie szczurzego modelu przerostu dziąseł indukowanego lekiem. Czternastodniowe szczury podzielono losowo na 3 grupy (5 szczurów/grupę). Szczury kontrolne otrzymywały tylko nośnik. Szczury w grupie eksperymentalnej otrzymywały wstrzykiwano 50 mg/kg dziennie (grupa L) i 100 mg/kg dziennie (grupa H) PHT. Otrzymywały one podskórne wstrzyknięcie nośnika lub PHT dwa razy dziennie przez 42 dni. dni. Laserowy czujnik przemieszczenia ze sprzężeniem ładunkowym (CCD) został użyty do pomiaru nasilenia przerostu dziąseł żuchwy. Nie było nie było znaczącej różnicy we wzroście szczurów między grupami, którym wstrzyknięto PHT i grupami kontrolnymi. Laserowy czujnik przemieszczenia CCD może mierzyć drobne zmiany w przeroście dziąseł. dziąseł u szczurów, a znaczące wydłużenie dziąseł policzkowych zaobserwowano w grupach dziąseł zaobserwowano w grupach L i H. Przy użyciu czujnika CCD możliwe jest ilościowe określenie zmian w dziąsłach. ilościowe określenie zmian w dziąsłach pod precyzyjną kontrolą dawki PHT. --- TŁO: Wywołany lekami przerost dziąseł (GO) jest częstym i niekorzystnym skutkiem ubocznym związanym głównie z podawaniem niepożądanym efektem ubocznym związanym głównie z podawaniem immunosupresyjnego cyklosporyny A (CsA), a także niektórych leków przeciwpadaczkowych i przeciwnadciśnieniowych. leków przeciwpadaczkowych i przeciwnadciśnieniowych. Charakteryzuje się wyraźnym wzrostem grubości warstwy nabłonkowej i nagromadzeniem nadmiernej ilości tkanki łącznej. tkanki łącznej. Chociaż mechanizm, za pomocą którego leki powodują GO, nie jest jeszcze nie został jeszcze poznany, czynnik wzrostu keratynocytów (KGF), który jest silnym mitogenem komórek nabłonka mitogenem, jest powiązany z innymi stanami hiperplastycznymi, w tym przerostem gruczołu sutkowego i prostaty. i przerost gruczołu krokowego, a także może być zaangażowany w patologię molekularną GO. GO. METODY: Immunohistochemia została wykorzystana do zbadania ekspresji KGF w prawidłowych skrawkach tkanek dziąseł (NG) i GO. Względny poziom mRNA KGF w tkance i komórkach GO i komórkach został porównany z poziomem w tkance NG i komórkach fibroblastów przy użyciu półilościowej reakcji łańcuchowej odwrotnej transkrybowanej polimerazy (RT-PCR) i Przeprowadzono sekwencjonowanie DNA w celu potwierdzenia tożsamości produktu PCR. WYNIKI: Antygen KGF i mRNA zostały łatwo wykryte w tkance GO immunohistochemicznie i za pomocą RT-PCR, ale nie ulegały ekspresji w tkance NG. NG. Ponadto stwierdzono, że transkrypty KGF były około 2 razy wyższe w GO niż w NG. w GO niż w fibroblastach NG in vitro, chociaż różnica ta nie była istotna statystycznie. nie była istotna statystycznie. WNIOSKI: Badanie to wykazało po raz pierwszy, że poziom KGF jest podwyższony w GO i sugeruje, że KGF może odgrywać ważną rolę w zwiększonej proliferacji nabłonka proliferacji nabłonka związanej z GO. --- TŁO: Wywołany lekami przerost dziąseł jest częstym działaniem niepożądanym związanym głównie z podawaniem leku immunosupresyjnego cyklosporyny A, a także niektórych leków przeciwpadaczkowych i przeciwnadciśnieniowych. Charakteryzuje się charakteryzuje się wyraźnym wzrostem grubości warstwy nabłonkowej i nagromadzeniem nadmiernej ilości tkanki łącznej. nagromadzeniem nadmiernej ilości tkanki łącznej. Mechanizm, za pomocą którego leki powodują przerost dziąseł nie jest jeszcze poznany. Celem tego było porównanie aktywności proliferacyjnej normalnego ludzkiego dziąsła i w przerostu dziąseł wywołanego cyklosporyną A. METODY: Próbki dziąseł pobrano od 12 ogólnie zdrowych osób i 22 biorców przeszczepu nerki leczonych cyklosporyną A. Ekspresja antygenu jądrowego komórek proliferujących oceniano w utrwalonych w formalinie, utrwalonych w formalinie, zatopionych w parafinie próbkach dziąseł przy użyciu techniki immunoperoksydazy i przeciwciała monoklonalnego dla tego antygenu. WYNIKI: Stwierdzono różnice między grupą otrzymującą cyklosporynę A a grupą kontrolną w odniesieniu do antygenu jądrowego komórek proliferujących i grubości nabłonka. Ponadto stopień zapalenia zrębu był wyższy w grupie cyklosporyny A w porównaniu z grupą kontrolną. WNIOSEK: Wyniki sugerują, że zwiększona grubość nabłonka obserwowana w wywołanym cyklosporyną A przeroście dziąseł jest związana ze zwiększoną aktywnością proliferacyjną aktywnością proliferacyjną keratynocytów. --- Przerost dziąseł jest częstym i niepożądanym skutkiem ubocznym niektórych leków leki immunosupresyjne, przeciwdrgawkowe i blokujące kanały wapniowe. Chociaż dokładny mechanizm nie jest jeszcze znany, zwiększona proliferacja fibroblastów dziąseł obserwowana w tej chorobie może być spowodowana dziąsłowych obserwowana w tej chorobie może być spowodowana przynajmniej częściowo przez wpływ leków na cykl komórkowy i ekspresję cyklin w tych komórkach. W w niniejszym badaniu, analiza cytometrii przepływowej wpływu immunosupresyjnego cyklosporyny A wykazała, że zwiększa ona cykl komórkowy cyklu komórkowego fibroblastów dziąseł in vitro, a także zwiększała ekspresję cykliny B1. ekspresję cykliny B1. Ponadto, analiza reakcji odwrotnej transkryptazy/łańcucha polimerazy Analiza reakcji łańcuchowej odwrotnej transkryptazy/polimerazy tkanek przerostu dziąseł wykazała znacznie podwyższoną transkrypcję genu cykliny B1. Tak więc, wzrost wzrostu komórek, który w indukowanym lekami przeroście dziąseł może być pośredniczony przez nadekspresję cykliny B1. cykliny B1.
|
Jaki jest mechanizm wywoływanego przez leki przerostu dziąseł?
|
Indukowany lekami przerost dziąseł (GO) jest częstym i niekorzystnym działaniem niepożądanym związanym głównie z podawaniem leku immunosupresyjnego cyklosporyny A (CsA), a także niektórych leków przeciwpadaczkowych i przeciwnadciśnieniowych. Charakteryzuje się wyraźnym wzrostem grubości warstwy nabłonkowej i nagromadzeniem nadmiernej ilości tkanki łącznej. Czynnik wzrostu keratynocytów (KGF), który jest silnym mitogenem komórek nabłonkowych, który jest związany z innymi stanami hiperplastycznymi, może być zaangażowany w patologię molekularną GO. Ponadto, ponieważ stwierdzono, że niedobór katepsyny-L jest związany z pogrubieniem skóry, upośledzona aktywność katepsyny-L może odgrywać kluczową rolę w powstawaniu nieprawidłowości skóry i dziąseł obserwowanych w chorobie I-cell. Ponadto, zmniejszona aktywność katepsyny-L może odgrywać ważną rolę w indukowaniu przerostu dziąseł wywołanego lekami. Co więcej, zwiększona proliferacja fibroblastów dziąsłowych obserwowana w tej chorobie może być przynajmniej częściowo spowodowana wpływem leków na cykl komórkowy i ekspresję cyklin w tych komórkach. Wzrost komórek, który występuje w wywołanym lekami przeroście dziąseł, może być spowodowany nadmierną ekspresją cykliny B1.
|
1,675
|
U owadów sygnały zapachowe są rozróżniane przez rozbieżną rodzinę receptorów zapachowych (OR). receptorów (OR). Funkcjonalny kompleks OR składa się zarówno z konwencjonalnego wiążącego zapach OR i niekonwencjonalnego koreceptora (Orco), który jest wysoce zachowany w różnych taksonach owadów. Ostatnie doniesienia scharakteryzowały OR owadów jako kanały jonowe, ale dokładny mechanizm sygnalizacji pozostaje niejasny. Przedstawiamy identyfikację i charakterystykę agonisty z rodziny Orco, VUAA1, przy użyciu Anopheles gambiae coreceptor (AgOrco) i innych ortologów. Badania te ujawniają, że rodzina Orco może tworzyć funkcjonalne kanały jonowe pod nieobecność OR wiążącego zapach, a ponadto demonstrują pierwszego w swojej klasie agonistę do dalszych badań nad sygnalizacją OR u owadów. W świetle niezwykłej konserwacja i powszechna ekspresja rodziny Orco, VUAA1 reprezentuje potężną nową rodzinę związków, które można wykorzystać do zakłócania destrukcyjnych zachowania uciążliwych owadów, szkodników rolnych i wektorów chorób. --- TŁO: Receptory zapachowe owadów (OR) funkcjonują jako kanały jonowe bramkowane zapachem. składające się z konwencjonalnego, wiążącego odoranty OR i rdzeniowego receptora Orco coreceptor. Podczas gdy Orco może funkcjonować jako homomeryczny kanał jonowy, rola (role) konwencjonalnego OR w heteromerycznych kompleksach OR w dużej mierze koncentruje się tylko na rozpoznawaniu zapachów. WYNIKI: Aby zbadać inne role OR wiążących odoranty, zastosowaliśmy elektrofizjologię patch clamp w celu zbadania właściwości porów kanału kilku kompleksów OR utworzonych przez szereg różnych specyficznych dla zapachów Anopheles gambiae OR (AgOrs), każdy sparowany z AgOrco. Badania te ujawniły znaczące różnice w przepuszczalności kationów i podatności na czerwień rutenową pomiędzy różnymi kompleksami AgOr. WNIOSKI: Przy obserwowalnych różnicach w funkcji kanału, dane potwierdzają model, w którym model, w którym OR wiążący zapach wpływa również na pory kanału. Zmienny efekt zmienny wpływ konwencjonalnego OR na właściwości przewodzące kanałów sensorycznych bramkowanych zapachami dodaje dodatkowej złożoności do sygnalizacji węchowej owadów. sygnalizacji, z różnicami w kodowaniu zapachów zaczynającymi się od OR na peryferiach układu węchowego. --- Dwutlenek węgla (CO(2)) wywołuje u komarów atrakcyjną reakcję poszukiwania żywiciela. komarów, ale jest z natury niechętny Drosophila melanogaster, mimo że jest obfitym produktem ubocznym atrakcyjnych fermentujących źródeł żywności. Wcześniejsze badania wykorzystywały wcześniejsze badania wykorzystywały wyłącznie chodzące muchy, jednak dorosłe osobniki śledzą odległe źródła pożywienia na skrzydłach. Tutaj pokazujemy, że mucha uwiązana w polu magnetycznym umożliwiającym swobodny obrót wokół osi odchylenia wokół osi odchylenia aktywnie poszukuje wąskiego pióropusza CO(2) podczas lotu. Genetyczne zaburzenie kanonicznych neuronów węchowych wyczuwających CO (2) nie zmienia w locie do CO(2); jednak ablacja przedsionków i zaburzenia genetyczne czujnika kwasu Ir64a. Co zaskakujące, mutacja obligatoryjnego węchowego (Orco) nie znosi awersji do CO(2) podczas chodzenia, ale eliminuje śledzenie CO CO(2) podczas lotu. Aminokwas biogenny oktopamina reguluje krytyczne procesy fizjologiczne podczas lotu, a blokowanie wyjścia synaptycznego z neuronów neurony oktopaminy odwracają wartość przypisaną CO (2) i wywołują awersję odpowiedź w locie. W połączeniu nasze wyniki sugerują, że nowy szlak węchowy, w którym pośredniczy Orco szlak węchowy, który zyskuje wrażliwość na CO (2) w locie poprzez zmiany w poziomy oktopaminy, wraz z Ir64a, szybko przełączają wartość klucza bodźca środowiskowego w sposób zależny od stanu behawioralnego. --- Receptory zapachowe owadów funkcjonują jako heteromeryczne kanały kationowe bramkowane zapachami zawierające konwencjonalny receptor strojenia wrażliwy na odoranty i konserwowany współreceptor (Orco). Agonista Orco, VUAA1, jest w stanie aktywować zarówno heteromeryczny jak i homomeryczne kanały zawierające Orco. Bardzo niewiele wiadomo na temat specyficznych reszty w Orco, które przyczyniają się do przepuszczalności kationów i bramkowania. My zbadaliśmy znaczenie dwóch konserwowanych reszt Asp, po jednej w każdej z domen domenach transbłonowych 5 i 7, dla funkcji kanału poprzez mutagenezę. Drosophila melanogaster Orco i jego mutanty substytucyjne ulegały ekspresji w komórkach HEK i Aktywność kanału stymulowanego przez VUAA1 została określona przez napływ Ca(2+) i elektrofizjologię całokomórkową elektrofizjologię całokomórkową. Substytucja D466 w błonie transbłonowej 7 aminokwasami innymi niż aminokwasami innymi niż kwas glutaminowy spowodowało znaczne zmniejszenie aktywności kanału. aktywności kanału. Mutant substytucji D466E Orco był ~2 razy bardziej wrażliwy na VUAA1. na VUAA1. Przepuszczalność mutanta D466E Orco dla kationów była niezmieniona w stosunku do Orco typu dzikiego. Kiedy D466E Orco jest współeksprymowany z konwencjonalnym receptorem zapachowym, heteromeryczny kompleks również wykazuje zwiększoną wrażliwość na odorant. Zatem efekt mutacji D466E nie jest specyficzny dla agonizmu VUAA1 lub zależny od homomerycznego montażu Orco. Sugerujemy charakterystyka wzmocnienia aktywacji mutanta D466E identyfikuje aminokwas, który prawdopodobnie jest ważny dla kwas, który prawdopodobnie będzie ważny dla aktywacji zarówno heteromerycznych, jak i homomerycznych kanałów receptorów zapachowych owadów.
|
Czym jest białko Orco u komarów?
|
Współreceptor substancji zapachowych.
|
1,676
|
Niedrobnokomórkowe raki płuca (NSCLC) z rearanżacją genu kinazy chłoniaka anaplastycznego (ALK) niezmiennie rozwijają oporność na kinazę tyrozynową ALK. niezmiennie rozwijają oporność na inhibitor kinazy tyrozynowej ALK (TKI) kryzotynib. W niniejszym raporcie przedstawiamy pierwszą przedkliniczną ocenę TKI ALK nowej generacji, certynibu (LDK378), w warunkach oporności na kryzotynib oporności. Badanie modeli nabytej oporności na kriotynib in vitro i in vivo oporności na kryzotynib, w tym linii komórkowych utworzonych z biopsji pacjentów z NSCLC opornym na kizotynib, wykazało, że certynib silnie pokonuje mutacje oporne na kizotynib. W szczególności, cerytynib skutecznie hamuje ALK z mutacjami L1196M, G1269A, I1171T i S1206Y, a struktura kokrystaliczna struktura kokrystaliczna certynibu związanego z ALK zapewnia podstawy strukturalne dla tej zwiększonej siły działania. Zaobserwowaliśmy jednak, że cerytynib nie przezwyciężył dwóch mutacji ALK opornych na kryzotynib, G1202R i F1174C, a jedną z tych mutacji zidentyfikowano w 5 z 11 mutacji zidentyfikowano w 5 z 11 biopsji od pacjentów z nabytą opornością na opornością na cerytynib. Podsumowując, nasze wyniki pokazują, że cerytynib może przezwyciężyć oporność na kryzotynib, co jest zgodne z danymi klinicznymi wykazującymi znaczną skuteczność cerytynibu u pacjentów z chorobą oporną na cerytynib. ZNACZENIE: Inhibitor ALK drugiej generacji, certynib, może przezwyciężyć kilka mutacji opornych na mutacje oporne na kryzotynib i jest silny wobec kilku in vitro i in in vivo laboratoryjnych modeli nabytej oporności na kryzotynib. Odkrycia te stanowią podstawę molekularną dla wyraźnej aktywności klinicznej certynibu u pacjentów z ALK-dodatnim NSCLC z chorobą oporną na kizotynib. Cancer Discov; 4(6); 662-73. ©2014 AACR. Patrz powiązany komentarz autorstwa Ramalingam i Khuri, str. 634 Ten artykuł został wyróżniony w funkcji In This Issue, str. 621. --- Ceritinib jest doustnym inhibitorem kinazy chłoniaka anaplastycznego (ALK) opracowanym przez firmę Novartis do leczenia nowotworów charakteryzujących się nieprawidłowościami genetycznymi w ALK. ALK jest członkiem rodziny kinaz tyrozynowych receptora insulinowego, które mogą stać się onkogenna po połączeniu z innymi białkami. Ceritinib został zatwierdzony w USA pod oznaczeniem "przełomowej terapii" w leczeniu drugiej linii ALK-dodatniego niedrobnokomórkowego raka płuca (NSCLC). Wnioski regulacyjne zostały zostały również złożone w UE i innych krajach. Trwają prace rozwojowe fazy III na całym świecie w celu oceny certynibu zarówno jako terapii pierwszego, jak i drugiego rzutu dla ALK-dodatniego NSCLC. Niniejszy artykuł podsumowuje kamienie milowe w rozwoju cerytynibu prowadzące do pierwszego zatwierdzenia do leczenia pacjentów z ALK-dodatnim przerzutowym NSCLC, u których nastąpiła progresja lub którzy nie tolerują crizotinib. --- Kinaza chłoniaka anaplastycznego (ALK) jest chromosomalnie rearanżowana w podzbiorze niektórych nowotworów, w tym od 2% do 7% niedrobnokomórkowych raków płuc (NSCLC) i ∼70% anaplastycznych chłoniaków wielkokomórkowych (ALCL). ∼70% anaplastycznych chłoniaków wielkokomórkowych (ALCL). Inhibitory kinazy ALK crizotinib i ceritinib są zatwierdzone do stosowania w nawrotowym ALK(+) NSCLC, ale nabyta oporność na te leki oporność na te leki ogranicza medianę przeżycia wolnego od progresji średnio do średnio do ∼10 miesięcy. Mutacje domeny kinazowej są wykrywalne w 25% do 37% opornych próbek NSCLC. NSCLC, z często wykrywaną aktywacją omijających szlaków sygnałowych z lub bez współistniejących mutacji ALK. Tutaj donosimy, że w przeciwieństwie do NSCLC, lekooporne komórki ALCL nie wykazują dowodów na omijanie ALK przez aktywację alternatywnych szlaków sygnałowych. Zamiast tego, oporność na leki wybrana w odzwierciedla regulację w górę samej ALK. W szczególności, przy braku crizotinibu lub ceritinibu, stwierdziliśmy, że zwiększona sygnalizacja ALK szybko zatrzymała lub zabijała komórki, umożliwiając przedłużoną kontrolę guzów opornych na leki in vivo z podawaniem nieciągłych, a nie ciągłych schematów dawkowania leku. dawkowania. Ponadto, nawet w przypadku wykrycia mutacji oporności na leki w domenie nadekspresja zmutowanej ALK była toksyczna dla komórek nowotworowych. My potwierdziliśmy te odkrycia pochodzące z ludzkich komórek ALCL w mysich komórkach pro-B które zostały przekształcone w niezależne od cytokin poprzez ektopową ekspresję aktywowanej fuzji onkoproteiny NPM-ALK. Podsumowując, nasze wyniki pokazują, w jaki sposób aktywacja ALK funkcjonuje jako obosieczny miecz dla żywotności komórek nowotworowych, z potencjalne implikacje terapeutyczne. --- WPROWADZENIE: Receptor naskórkowego czynnika wzrostu (EGFR) jest zmutowany w 15% gruczolakoraków płuc. gruczolakoraków płuc. Ponadto, kinaza chłoniaka anaplastycznego (ALK) jest zmieniona w 8% gruczolakoraków płuc. Leczenie guzów zmutowanych EGFR i ALK w NSCLC inhibitorami kinazy tyrozynowej (TKI) skutkuje dramatyczną odpowiedzią terapeutyczną. skutkuje dramatyczną odpowiedzią terapeutyczną i zrewolucjonizowało terapię. Niestety, niezmiennie rozwija się oporność na TKI. Badanych jest wiele obiecujących nowych terapii jest badanych w celu przezwyciężenia oporności. OBSZARY OBJĘTE BADANIEM: Przeanalizowaliśmy aktualną literaturę podstawową i ostatnie krajowe spotkania w celu oceny charakterystyki klinicznej i implikacji terapeutycznych odpowiednich metod leczenia zmutowanego EGFR i ALK-dodatniego NSCLC w pierwszej linii, oporności nabytej i w leczeniu uzupełniającym. OPINIA EKSPERTA: Leczenie TKI EGFR w pierwszej linii w przypadku NSCLC z mutacją EGFR powoduje znaczące korzyści kliniczne. Kilka obiecujących TKI TKI EGFR trzeciej generacji jest ocenianych w badaniach fazy II i III w oporności nabytej. oporności nabytej. Crizotinib jest lepszy od chemioterapii w leczeniu pierwszej linii w przypadku ALK-dodatniego NSCLC. Ceritinib jest skuteczny i zatwierdzony dla ALK-dodatniego NSCLC w warunkach nabytej oporności. Konieczne są dalsze badania są potrzebne do opracowania nowych terapii w celu przezwyciężenia nabytej oporności na oporność na TKI. --- Niedrobnokomórkowy rak płuca (NSCLC) stanowi paradygmat spersonalizowanego leczenia nowotworów u ludzi. leczenia raka u ludzi. Zidentyfikowano kilka zmian onkogennych z potencjałem lekowym potencjałem, przy czym rearanżacje ALK stanowią jedną z najnowszych i najbardziej atrakcyjnych. najnowszych i najbardziej atrakcyjnych. Crizotinib jest obecnie uznawany za standard opieki w leczonym chemioterapią ALK-dodatnim NSCLC ze względu na pozytywne wyniki niedawno opublikowanego badania. Niestety, żaden pacjent poddany działaniu kryzotynibu nie może zostać wyleczony, a po medianie czasu wynoszącej 1 rok nieuchronnie pojawia się oporność. Przezwyciężenie oporności jest głównym wyzwaniem w onkologii klinicznej i wiele cząsteczek cząsteczek, w tym cerytynib (LDK-378). Ceritinib jest doustnym, silnym inhibitorem ALK drugiej generacji, który został niedawno zatwierdzony przez amerykańską Agencję ds. przez Amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków. Dane przedkliniczne wykazały imponującą aktywność przeciwnowotworową przeciwko klonom opornym na kryzotynib, a na podstawie dostępnych danych danych, ceritinib może stanowić odpowiednią opcję w NSCLC opornym na kizotynib. --- TŁO: Niedrobnokomórkowy rak płuca (NSCLC) z rearanżacją genu kinazy chłoniaka anaplastycznego (anaplastic lymphoma (ALK) jest wrażliwy na inhibitor ALK - kryzotynib, ale niezmiennie rozwija się oporność. Ceritinib (LDK378) jest nowym inhibitorem ALK który wykazał większą skuteczność przeciwnowotworową niż kryzotynib w badaniach przedklinicznych. METODY: W tym badaniu fazy 1 podawaliśmy doustnie cerytynib w dawkach od 50 do 750 mg raz na dobę pacjentom z zaawansowanymi nowotworami z genetycznymi zmiany w ALK. W fazie rozszerzenia badania pacjenci otrzymywali maksymalną tolerowaną dawkę. maksymalną tolerowaną dawkę. Pacjenci byli oceniani w celu określenia bezpieczeństwa, właściwości farmakokinetyczne i aktywność przeciwnowotworową certynibu. Biopsje guza wykonano przed leczeniem cerytynibem w celu identyfikacji mutacji oporności w ALK w grupie pacjentów z NSCLC, u których doszło do progresji choroby podczas leczenia leczenia kryzotynibem. WYNIKI: Do fazy eskalacji dawki włączono łącznie 59 pacjentów. Maksymalna tolerowana dawka maksymalna tolerowana dawka certynibu wynosiła 750 mg raz na dobę; ograniczające dawkę zdarzenia toksyczne zdarzenia obejmowały biegunkę, wymioty, odwodnienie, podwyższony poziom aminotransferaz i hipofosfatemię. aminotransferaz i hipofosfatemię. Po tej fazie nastąpiła faza rozszerzenia, w której w której leczono dodatkowych 71 pacjentów, łącznie 130 pacjentów. ogółem. Wśród 114 pacjentów z NSCLC, którzy otrzymywali co najmniej 400 mg certynibu dziennie, ogólny odsetek odpowiedzi wynosił 58% (95% przedział ufności [CI], 48 do 67). Wśród 80 pacjentów, którzy wcześniej otrzymywali kryzotynib, odsetek odpowiedzi wynosił 56% (95% CI, 45 do 67). Odpowiedzi obserwowano u pacjentów z różnymi mutacjami oporności w ALK i u pacjentów bez wykrywalnych mutacji. Wśród pacjentów z NSCLC, którzy otrzymywali co najmniej 400 mg cerytynibu dziennie, mediana przeżycia wolnego od progresji wynosiła mediana przeżycia wolnego od progresji wynosiła 7,0 miesięcy (95% CI, 5,6 do 9,5). WNIOSKI: Cerytynib był wysoce aktywny u pacjentów z zaawansowanym, NSCLC z rearanżacją ALK, w tym u tych, u których wystąpiła progresja choroby podczas leczenia leczenia kryzotynibem, niezależnie od obecności mutacji oporności w ALK. (Finansowane przez Novartis Pharmaceuticals i inne podmioty; numer ClinicalTrials.gov, NCT01283516.). --- CEL: Kriotynib, inhibitor kinazy tyrozynowej ALK (TKI) pierwszej generacji, jest standardową terapią dla pacjentów z niedrobnokomórkowym rakiem płuca z rearanżacją ALK (NSCLC). Kilka inhibitorów ALK-TKI nowej generacji weszło do kliniki i wykazało obiecującą aktywność u pacjentów opornych na kryzotynib. Ponieważ pacjenci nadal nawracają nawet na tych ALK-TKI nowej generacji, zbadaliśmy mechanizmy oporności na ALK-TKI nowej generacji alektynib i potencjalne strategie przezwyciężenia tej oporności. oporności. PROJEKT EKSPERYMENTALNY: Stworzyliśmy model linii komórkowej oporności na alektynib, i przeanalizowaliśmy oporną próbkę guza od pacjenta, u którego wystąpił nawrót alektynib. Opracowaliśmy modele Ba/F3 zawierające mutacje ALK oporne na alektynib i oceniliśmy siłę działania innych ALK-TKI nowej generacji w tych modelach. My przetestowaliśmy aktywność przeciwnowotworową ALK-TKI nowej generacji certynibu u pacjentów z nabytą opornością na alektynib. Aby wyjaśnić zależności struktura-aktywność mutacji ALK, przeprowadziliśmy obliczeniowe symulacje termodynamiczne za pomocą MP-CAFEE. symulację termodynamiczną za pomocą MP-CAFEE. WYNIKI: Zidentyfikowaliśmy nową mutację gatekeepera V1180L z modelu linii komórkowej i drugą nową mutację I1171T od pacjenta, u którego rozwinęła się oporność na alektynib. oporność na alektynib. Obie mutacje ALK powodowały oporność na alektynib, jak również jak również na kryzotynib, ale były wrażliwe na cerytynib i inne leki nowej generacji ALK-TKI nowej generacji. Leczenie pacjenta certynibem doprowadziło do wyraźnej odpowiedzi. Symulacja termodynamiczna sugeruje, że obie mutacje prowadzą do różnych zmiany strukturalne, które zmniejszają powinowactwo wiązania z alektynibem. WNIOSKI: Zidentyfikowaliśmy dwie nowe mutacje ALK powstające po ekspozycji na alektynib które są wrażliwe na inne ALK-TKI nowej generacji. Zdolność cerytynibu do przezwyciężenia mutacji oporności na alektynib sugeruje potencjalną rolę dla terapii sekwencyjnej z wieloma ALK-TKI nowej generacji. --- Onkogenne kinazy fuzyjne onkogenu c-ros1 (ROS1) zostały zidentyfikowane w różnych ludzkich nowotworach. różnych ludzkich nowotworach i są atrakcyjnymi celami terapii przeciwnowotworowej. Inhibitor Inhibitor MET/ALK/ROS1, kryzotynib (Xalkori, PF-02341066), wykazał obiecującą aktywność kliniczną w leczeniu obiecującą aktywność kliniczną w niedrobnokomórkowym raku płuc z fuzją ROS1. Jednak pojawiające się dowody kliniczne wykazały, że pacjenci mogą rozwinąć oporność poprzez nabycie wtórnych mutacji punktowych w kinazie ROS1. W niniejszym badaniu scharakteryzowaliśmy aktywność ROS1 PF-06463922, nowego, dostępnego doustnie, CNS-penetrant, ATP-kompetycyjny drobnocząsteczkowy inhibitor ALK/ROS1. In vitro, PF-06463922 wykazywał subnanomolarną siłę komórkową przeciwko onkogennym fuzjom ROS1 i hamował oporną na kryzotynib mutację ROS1(G2032R) i ROS1(G2026M). ROS1 (G2026M) mutację gatekeepera. W porównaniu z kryzotynibem i lekami inhibitorami ALK/ROS1 drugiej generacji certynibem i alektynibem, PF-06463922 wykazał znacznie lepszą aktywność hamującą wobec kinazy ROS1. Struktura krystaliczna struktura kompleksu PF-06463922-ROS1 kinaza ujawniła korzystne interakcje przyczyniające się do wiązania o wysokim powinowactwie. In vivo, PF-06463922 wykazał znaczną aktywność przeciwnowotworową w modelach nowotworów wyrażających FIG-ROS1, CD74-ROS1 i CD74-ROS1(G2032R). Ponadto PF-06463922 wykazał aktywność przeciwnowotworową aktywność w genetycznie zmodyfikowanym mysim modelu glejaka FIG-ROS1. Podsumowując razem, nasze wyniki wskazują, że PF-06463922 ma potencjał w leczeniu nowotworów ROS1 ROS1, w tym tych, które wymagają środków o właściwościach penetrujących OUN. właściwości, a także do przezwyciężania oporności na kryzotynib spowodowanej mutacją ROS1 mutacją. --- CEL: Zidentyfikowano gen fuzyjny 4 (EML4) - kinaza chłoniaka anaplastycznego (ALK) u szkarłupni. (EML4) - kinaza chłoniaka anaplastycznego (ALK) został zidentyfikowany u pacjentów z niedrobnokomórkowym rakiem płuc. z niedrobnokomórkowym rakiem płuca. Zgodnie z naszą najlepszą wiedzą, istnieją tylko tylko trzy linie komórkowe zawierające gen fuzyjny EML4-ALK, które przyczyniły się do rozwoju strategii terapeutycznych. Dlatego staraliśmy się stworzyć nową linię komórkową raka płuc zawierającą EML4-ALK. METODY: 61-letnia Japonka zgłosiła się z dyskomfortem w klatce piersiowej. Zdiagnozowano u niej zdiagnozowano gruczolakoraka lewego płuca w stadium IV T4N3M1. Chociaż była leczona chemioterapią, jej choroba postępowała z masywnym wysiękiem opłucnowym. Ponieważ rearanżacja EML4-ALK została znaleziona w próbce biopsyjnej przy użyciu fluorescencyjnej hybrydyzacji in situ, pacjentka była leczona kryzotynibem. Miała się dobrze przez 3 miesiące. dobrze przez 3 miesiące. WYNIKI: Komórki nowotworowe uzyskano ze złośliwego wysięku opłucnowego przed leczeniem krizotynibem. leczeniem kryzotynibem. Komórki kontynuowały proliferację przez kilka tygodni. kilka tygodni. Linię komórkową oznaczono jako ABC-11. Białko fuzyjne EML4-ALK i geny zostały zidentyfikowane w komórkach ABC-11 przy użyciu fluorescencyjnej hybrydyzacji in situ i immunohistochemii. Komórki ABC-11 były wrażliwe na kryzotynib i inhibitory ALK nowej generacji (certynib i AP26113), jak określono za pomocą testu bromku 3-(4,5-dimetylotiazol-2-ylo)-2,5-difenylotetrazoliowego. Fosforylowane białko ALK i jego sygnalizacja były tłumione przez leczenie kryzotynibem w western blotting. Ponadto, mogliśmy przeszczepić komórki ABC-11 podskórnie do myszy BALB/c nu/nu. WNIOSKI: Z powodzeniem stworzyliśmy nową linię komórek gruczolakoraka płuc zawierającą gen fuzyjny EML4-ALK. Ta linia komórkowa może przyczynić się do przyszłych badań nad EML4-ALK-dodatnim rakiem płuc zarówno in vivo, jak i in vitro. --- Sukces w identyfikacji rearanżacji chromosomalnych obejmujących kinazę chłoniaka anaplastycznego (ALK) kinazy chłoniaka anaplastycznego (ALK) jako czynnika onkogennego całkowicie zmienił leczenie niedrobnokomórkowego raka płuca. W ciągu ostatniej dekady leki celowane pojawiły się jako skuteczna spersonalizowana strategia dla ALK-rearranged niedrobnokomórkowego raka płuca. Przyspieszone zatwierdzenie silnych inhibitorów ALK, takich jak kryzotynib, a ostatnio certynib (LDK378), w oparciu o dobrze dobrze zaprojektowanych badaniach fazy I/II było przełomowym sukcesem w klinicznych badaniach nad rakiem i przyczyniają się do nowej ery onkogennej terapii celowanej, charakteryzującej się dzięki eleganckiemu projektowi badań klinicznych. W niniejszym przeglądzie pragniemy przedstawić aktualną wiedzę na temat wiedzy na temat nabytej oporności na kryzotynib, znany jako pierwszy w swojej klasie inhibitor ALK inhibitora ALK i potencjalnych rozwiązań w celu poprawy efektywności kosztowej, a także w celu różnicę między certynibem a kriotynibem; dane przedkliniczne i wyniki eleganckiego wczesnego badania klinicznego wyniki eleganckiego wczesnego badania klinicznego certynibu, które promowało jego przyspieszone zatwierdzenie, farmakokinetykę, profil bezpieczeństwa i tolerancję, zaktualizowane wyniki (np. zaktualizowane wyniki (np. skuteczność w przerzutach do mózgu) i solidny projekt trwających badań fazy II/III, a także przyszłe kierunki rozwoju cerytynibu jako silnej alternatywą dla kryzotynibu w przypadku niedrobnokomórkowego raka płuca z rearanżacją ALK. przedstawiono.
|
Co to jest certynib?
|
Ceritinib jest inhibitorem kinazy tyrozynowej drugiej generacji, który służy jako skuteczna i zatwierdzona doustna terapia dla pacjentów z niedrobnokomórkowym rakiem płuca z rearanżacją ALK.
|
1,677
|
CEL: Opisanie przypadku złogów śródbłonka rogówki związanych z terapią ryfabutyną w leczeniu choroby Leśniowskiego-Crohna. METODA: Opis przypadku, fotografia przedniego odcinka oka i aktualne piśmiennictwo wyszukiwanie. WYNIKI: Stwierdzono utrzymywanie się złogów śródbłonka rogówki u 55-letniego mężczyzny 6 lat po zaprzestaniu 3-letniego leczenia ryfabutyną. Złogi rogówkowe nie były związane z objawami soczewkowymi ani dysfunkcją siatkówki. dysfunkcją siatkówki, ten ostatni efekt uboczny został opublikowany w niedawnym artykule badawczym. artykule. WNIOSKI: Jest to dopiero drugi opublikowany przypadek złogów rogówki w w połączeniu z terapią ryfabutyną w chorobie Leśniowskiego-Crohna. Ten przypadek wyjątkowo potwierdza utrzymywanie się złogów rogówki dłużej niż wcześniej udokumentowane. --- TŁO I CELE: Regulacyjne oceny ryzyka związanego z lekami nie uwzględniają rutynowo uwzględniać preferencji pacjentów, pomimo dowodów na to, że niektórzy pacjenci są skłonni zaakceptować zwiększone ryzyko skutków ubocznych w zamian za korzyści terapeutyczne. Celem tego badania jest oszacowanie gotowości pacjentów z chorobą Leśniowskiego-Crohna (CD) do zaakceptowania zagrażających życiu zdarzeń niepożądanych w zamian za złagodzenie objawów choroby. METODY: Pacjenci z chorobą Leśniowskiego-Crohna wypełniali zadania typu conjoint trade-off w formacie wyboru obejmujące hipotetyczne terapie o różnym poziomie skuteczności i ryzyka. Cechy leczenia obejmowały codzienne objawy i ograniczenia aktywności, poważne powikłania powikłania (przetoki, ropnie, niedrożność jelit), czas między zaostrzeniami, stosowania doustnych steroidów oraz ryzyko wystąpienia 3 poważnych zdarzeń niepożądanych (SAE) związanych z leczeniem CD (postępująca wieloogniskowa leukoencefalopatia (PML), poważne infekcje i chłoniak). Średnie maksymalne akceptowalne roczne ryzyko (MAR) dla każdego z SAE obliczono dla różnych poziomów korzyści klinicznych. WYNIKI: Nasilenie codziennych objawów było najważniejszym czynnikiem w preferencjach leczenia. preferencji leczenia. Wyższe MAR zaobserwowano dla zadań kompromisowych obejmujących wyższe poziomy korzyści klinicznych. korzyści klinicznych. MAR był podobny we wszystkich 3 SAE. Dla poprawy od ciężkich codziennych objawów do remisji i od umiarkowanych codziennych objawów do MAR wahał się od 0,69% do 0,81% i od 0,39% do 0,55%, odpowiednio. WNIOSKI: Pacjenci z CD mają dobrze zdefiniowane preferencje dotyczące atrybutów leczenia i są skłonni zaakceptować kompromisy między atrybutami. Pacjenci są skłonni zaakceptować podwyższone ryzyko SAE w zamian za skuteczność kliniczną. skuteczność kliniczną. Perspektywa pacjentów w zakresie stosunku korzyści do ryzyka może być pomóc w podejmowaniu decyzji dotyczących leczenia i regulacji. --- 15-letnia kobieta z chorobą Leśniowskiego-Crohna, nosicielka heterozygotycznego mutanta TPMT *3C heterozygotycznego mutanta, skarżyła się na łysienie 3 dni po rozpoczęciu leczenia 6-merkaptopuryny (6-MP), a następnie rozwinęła ciężką mielosupresję 6 tygodni po rozpoczęciu podawania 6-MP. Łysienie obejmowało tylko włosy na skórze głowy (włosy na ciele były zachowane) i dominowało w okolicy skroniowej. Po wystąpieniu tych działań niepożądanych wystąpiła przejściowa remisja choroby Leśniowskiego-Crohna. Mielosupresja spowodowana 6-MP jest rzadkim, ale zagrażającym życiu działaniem niepożądanym. ale zagrażającym życiu skutkiem ubocznym, który jest trudny do przewidzenia pomimo ciągłego monitorowania pełnej liczby krwinek. W niniejszym przypadku łysienie wywołane 6-MP łysienie poprzedzało mielosupresję i postępowało szybko w miarę pogarszania się mielosupresji. w miarę pogarszania się mielosupresji. --- Mesalaminy są wolno uwalniającymi się preparatami kwasu 5-aminosalicylowego (5-ASA) i są skuteczne jako leczenie podstawowe i terapia podtrzymująca w nieswoistym zapaleniu jelit jelit. Uznanym działaniem niepożądanym jest śródmiąższowe zapalenie nerek. Przedstawiamy dwa przypadki potwierdzonego biopsją śródmiąższowego zapalenia nerek u pacjentów leczonych 5-ASA. U obu pacjentów przeprowadzono próbę leczenia steroidami. U jednego pacjenta doszło do częściowego nerek, ale drugi pacjent był w przewlekłej niewydolności nerek i prawdopodobnie i prawdopodobnie zbliżał się do konieczności dializy. Śródmiąższowe zapalenie nerek jest niedostatecznie rozpoznanym powikłaniem terapii 5-ASA. powikłaniem terapii 5-ASA. Wczesna identyfikacja i odstawienie tego leku może prowadzić do częściowego lub całkowitego odwrócenia dysfunkcji nerek. --- WAŻNOŚĆ BADANIA: tradycyjne leki immunosupresyjne, w tym azatiopryna, pozostają podstawą terapii u zależnych od steroidów/opornych na leczenie pacjentów z chorobami zapalnymi jelit (IBD). Głównymi ograniczeniami ich stosowania są występujące u około jednej piątej pacjentów, w tym mielosupresja i toksyczność dla wątroby. Poważne powikłania występują u pacjentów z niskim poziomem aktywność enzymu tiopuryny-S-metylotransferazy (TPMT); jednak znaczenie kliniczne tych testów pozostaje sprzeczne. znaczenie kliniczne tych testów pozostaje sprzeczne. OBSZARY OBJĘTE NINIEJSZYM PRZEGLĄDEM: W niniejszym przeglądzie autorzy postawili sobie za cel podsumowanie nowych danych dotyczących związku między farmakologią tiopuryn a patogenezą zdarzeń niepożądanych. a patogenezą zdarzeń niepożądanych. CO ZYSKAJĄ CZYTELNICY: czytelnicy zdobędą wiedzę na temat metabolizmu tiopuryn, profilu działań niepożądanych, farmakologicznego podłoża działań niepożądanych, znaczenie monitorowania metabolitów, znaczenie kliniczne dziedzicznych różnic w metabolizmie leków i innych stanów (np. jednoczesne stosowanie allopurynolu), które mogą modyfikować aktywność enzymów. które mogą modyfikować aktywność enzymów. Poprzez zrozumienie farmakologii farmakologii i metabolizmu tiopuryn, klinicyści będą w stanie zoptymalizować terapię terapię tiopurynami w IBD. WSKAZÓWKA DOMOWA: Testy TPMT i monitorowanie metabolitów nadal nie są uważane za standard opieki, a klinicyści będą nadal wybierać podejście, które najlepiej podejście, które najlepiej odpowiada ich praktyce klinicznej i potrzebom pacjentów. Niezależnie od niezależnie od wybranej strategii, pacjenci muszą być uważnie monitorowani i dobrze poinformowani o potencjalnym ryzyku. --- Leczenie czynnikiem martwicy nowotworów alfa (anty-TNF-α) oferuje znaczną poprawę w wielu chorobach poprawę w kilku chorobach immunologicznych, w tym w chorobie Leśniowskiego-Crohna (CD) i łuszczycy. łuszczycy. Opisano różne skórne skutki uboczne terapii anty-TNF-α, takie jak łuszczyca. takich jak łuszczyca. Wcześniejsze doniesienia wykazały, że hamowanie TNF-α może indukować nadmierną ekspresję skórnego IFN-α, co z kolei powodowało predyspozycje do łuszczycy. do łuszczycy. Opisujemy 31-letnią kobietę z rozległą CD i zmianami okołoodbytniczymi, bez odpowiedzi na konwencjonalne leczenie. bez odpowiedzi na konwencjonalne leczenie. Paradoksalnie rozwinęła się u niej paradoksalnie rozwinęła się u niej erupcja skórna o morfologii i rozmieszczeniu łuszczycowym podczas leczenia leczenia obydwoma lekami anty-TNF-α zatwierdzonymi w Europie dla CD, infliksymabem i adalimumabem. adalimumab. Zmiany te ustąpiły po miejscowym zastosowaniu kortykosteroidów i zaprzestaniu leczenia anty-TNF-α. Ze względu na nieskuteczność leczenia farmakologicznego, pacjent musiał zostać poddany zabiegowi chirurgicznemu. Łuszczyca indukowana TNF u pacjentów z CD jest rzadka i była wcześniej infliksymabem lub adalimumabem. Przyczyną tego pozornie paradoksalnego efektu terapii jest nadal niejasna. Jest to pierwszy przypadek łuszczycy wywołanej najpierw przez infliksymab, a później przez adalimumab u tego samego pacjenta z CD. pacjenta. Chcielibyśmy dokonać przeglądu i zwrócić uwagę na łuszczycę jako skórny efekt uboczny leczenia anty-TNF-α. --- Obecne badanie metronidazolu w chorobie Leśniowskiego-Crohna krocza obejmuje 26 pacjentów. pacjentów i składa się z 17 z 21 pacjentów, którzy byli wcześniej zgłaszani oraz 9 kolejnych pacjentów. Przebieg leczenia tych pacjentów oceniano w celu określić, czy lek można zmniejszyć lub odstawić, czy jest on nadal skuteczny przez dłuższy czas, czy nie. skuteczny przez dłuższy czas i jakie długoterminowe działania niepożądane wystąpiły. niepożądane. Zmniejszenie dawki wiązało się z zaostrzeniem aktywności choroby aktywności choroby u wszystkich pacjentów, ale u wszystkich objawy choroby krocza zagoiły się szybko po przywróceniu pełnej dawki metronidazolu. Lek można było skutecznie odstawić tylko u 28% pacjentów, u których podjęto próbę odstawienia leku. u których podjęto próbę odstawienia leku; u tych pacjentów, u których choroba krocza pogorszyła się po zaprzestaniu u których choroba krocza pogorszyła się po zaprzestaniu terapii, uzyskano szybkie wyleczenie po ponownym wprowadzeniu leku. Szesnastu pacjentów otrzymywało metronidazol przez co najmniej 12 miesięcy, w tym 7 przez 18-36 miesięcy. Ośmiu z tych 16 pacjentów, w tym 4 przyjmujących i 4 odstawiających lek, pozostaje wyleczonych; pozostałych 8 pacjentów miało zaawansowane gojenie. Jedynym zaobserwowanym poważnym skutkiem ubocznym były parestezje. Wystąpiły one u 50% pacjentów i rozwinęły się u u pacjentów średnio 6,5 miesiąca po rozpoczęciu leczenia. Wydawały się być zależne od dawki i nieprogresywne, ale miały tendencję do utrzymywania się przez dłuższy czas nawet po odstawieniu leku. po odstawieniu leku. --- Niedokrwistość hemolityczna jest dobrze znanym powikłaniem leczenia sulfasalazyną. 17 z 40 (43%) pacjentów z nieswoistym zapaleniem jelit otrzymujących sulfasalazynę miało dowody na hemolizę wykrytą za pomocą elektroforezy w żelu skrobiowym. Tylko 47% (8) pacjentów z hemolizą miało ciałka Heinza. Poziom hemoglobiny był u pacjentów z hemolizą, a 53% miało liczbę retikulocytów większą niż 5%. retikulocytów powyżej 5%. Odnotowano istotną korelację między hemolizą a poziomem sulfapirydyny w surowicy, ale nie zaobserwowano korelacji z poziomem sulfasalazyny w surowicy. poziomem sulfasalazyny w surowicy. Nie było istotnej różnicy w zakresie choroby lub u pacjentów z hemolizą w porównaniu do pacjentów bez hemolizy. Hemoliza nie jest rzadkim skutkiem ubocznym leczenia sulfasalazyną. Tworzenie się ciałek Heinza nie zawsze występuje w hemolizie wywołanej sulfasalazyną. --- Indukcja łuszczycy jako efekt uboczny leczenia inhibitorami TNF-alfa jest jednym z kilku rzadkich powikłań leczenia, którego mechanizm patogenetyczny nie został jeszcze całkowicie wyjaśniony. którego mechanizm patogenetyczny nie został jeszcze w pełni wyjaśniony. Obraz kliniczny tych kliniczny tych reakcji może wykazywać typowe cechy łuszczycy, krostkowicy dłoniowo-podeszwowej i wysypki łuszczycopodobnej; poszczególne odmiany których poszczególne odmiany mogą łączyć się, dając różne prezentacje u poszczególnych pacjentów. pacjentów. Przedstawiamy przypadek pacjenta, który po podaniu infliksymabu infliksymabu wskazanego w chorobie Leśniowskiego-Crohna, rozwinęły się nie tylko objawy skórne ale także objawy łuszczycowego zapalenia stawów. --- Wstęp: Leczenie sulfasalazyną pacjentów z łagodnymi i umiarkowanymi postaciami choroby Leśniowskiego-Crohna może u niektórych z nich powodować działania niepożądane. i umiarkowanymi postaciami choroby Leśniowskiego-Crohna może u niektórych z nich powodować działania niepożądane. OPIS PRZYPADKU: 11-letniej dziewczynce z chorobą Leśniowskiego-Crohna podawano sulfasalazynę w dawce 40 mg/dobę po osiągnięciu remisji za pomocą prednizonu. sulfasalazynę po osiągnięciu remisji za pomocą prednizonu. U dziewczynki rozwinęła się pokrzywka i eozynofilia 8 dni później, a następnie rozszerzony obrzęk skóry podczas podczas drugiego kursu sulfasalazyny, wymagającego leczenia metyloprednizolonem. Podawanie mesalazyny (25 mg/kg/dzień), miesiąc później, spowodowało wodniste stolce, wymioty i zapalenie skóry. wodniste stolce, wymioty i gorączkę, efekt uboczny zaobserwowany ponownie po dwóch kolejnych mesalazyny w odstępie jednego miesiąca. Występowała eozynofilia i test stymulacji limfocytów test stymulacji limfocytów mesalazyną był dodatni. Udane odczulanie na sulfasalazynę można było uzyskać 9 miesięcy później, umożliwiając dalsze bezpieczne podawanie tego leku do 18 miesięcy. WNIOSEK: Nadwrażliwość na sulfasalazynę może być skutecznie przezwyciężona przez odczulanie doustne, szczególnie u pacjentów z niską aktywnością choroby Leśniowskiego-Crohna. Crohna. --- HISTORIA: 48-letni pacjent z chorobą Leśniowskiego-Crohna został przyjęty do naszego szpitala ze zmęczeniem, żółtaczką, powiększeniem wątroby i śledziony oraz wodobrzuszem. BADANIA: Morfologia krwi krwi ujawniła pancytopenię, hiperbilirubinemię i nieznacznie podwyższony poziom transaminaz. transaminazy. Badanie histologiczne wątroby wykazało obszary powiększonych hiperplastycznych hepatocytów przylegających do obszarów zanikowych hepatocytów i poszerzonych sinusoidy. DIAGNOZA, LECZENIE I PRZEBIEG: Pancytopenia była najprawdopodobniej związana z azatiopryną. najprawdopodobniej związana z azatiopryną. Analiza histologiczna wątroby była wysoce sugestywna dla guzkowy rozrost regeneracyjny (NRH) związany z azatiopryną. Po odstawieniu azatiopryny stan pacjenta znacznie się poprawił. WNIOSKI: NRH jest rzadkim, ale potencjalnie poważnym powikłaniem terapii azatiopryną. azatiopryny. Inne przyczyny obejmują różne choroby reumatologiczne, naczyniowe i mieloproliferacyjne. choroby mieloproliferacyjne. W przypadku przepisywania azatiopryny należy pamiętać, że może ona powodować NRH. pamiętać, że może ona powodować NRH jako potencjalne działanie niepożądane, a enzymy wątrobowe powinny być mierzone podczas regularnych badań kontrolnych. --- Wraz z rosnącym wykorzystaniem leków biologicznych przeciwko czynnikowi martwicy nowotworów α (anty-TNF) w leczeniu chorób autoimmunologicznych, pojawia się coraz więcej działań niepożądanych. niepożądanych. Łysienie wywołane lekami anty-TNF jest mniej znanym skutkiem ubocznym tej klasy leków. tej klasy leków. Celem niniejszego badania było określenie klinicznych i histopatologicznych łysienia pojawiającego się w trakcie terapii anty-TNF . Kliniczne i histopatologiczne cechy 3 pacjentów, u których rozwinęło się łysienie łysienie skóry głowy podczas leczenia anty-TNF. U dwóch z 3 pacjentów pacjentów rozwinęły się również zmiany łuszczycowe poza skórą głowy, a biopsje z obu miejsc biopsji zarówno ze skóry głowy, jak i spoza niej. Klinicznie każdy pacjent miał duże łuszczące się związane z łysieniem skóry głowy. Wszystkie biopsje skóry głowy ujawniły łuszczycopodobne cechy naskórka i zmiany skórne przypominające łysienie plackowate. Zmiany naskórkowe obejmowały akantozę i zlewającą się parakeratozę z neutrofilami i szczerymi krostami. neutrofilami i krostami. Zmiany skórne obejmowały znacznie zwiększony katagen/telogen i zminiaturyzowane włosy oraz limfocytarne zapalenie okołomieszkowe. Liczne komórki plazmatyczne i eozynofile były obecne we wszystkich przypadkach. Biopsje ze zmian wykazały zmiany łuszczycopodobne oraz wyraźne eozynofile i komórki plazmatyczne. eozynofile i komórki plazmatyczne. Dwóch pacjentów wykazało znaczną poprawę łysienia przy tylko leczenie miejscowe. Podsumowując, łysienie związane z terapią anty-TNF może łysienie łuszczycowe i łysienie plackowate, ale można je histologicznie odróżnić od łysienia plackowatego. histologicznie odróżnić od łysienia plackowatego na podstawie zmian łuszczycopodobnych naskórka i skórnych komórek plazmatycznych komórek plazmatycznych i od pierwotnej łuszczycy przez obecność komórek plazmatycznych i eozynofilów. eozynofilów. Prawidłowa diagnoza może umożliwić skuteczne leczenie, a w niektórych przypadkach przypadkach umożliwić kontynuację terapii anty-TNF. --- Zapalenie mięśnia sercowego jest rzadkim pozajelitowym powikłaniem nieswoistego zapalenia jelit (IBD). (IBD). Zostało również opisane jako efekt uboczny leczenia IBD. IBD. Opisujemy przypadek 37-letniej kobiety z chorobą Leśniowskiego-Crohna, u której wystąpiło kilka łagodnych epizodów zapalenia mięśnia sercowego. epizody zapalenia mięśnia sercowego, z których dwa były związane z wysiękiem opłucnowym, a dwa z przewodzeniem i dwa z zaburzeniami przewodzenia w węźle przedsionkowo-komorowym. Podczas ostatniego epizodu, po rytmie węzłowym nastąpił blok przedsionkowo-komorowy trzeciego stopnia blok przedsionkowo-komorowy i przedłużona pauza, co spowodowało utratę przytomności i drgawki. i drgawki. Wszczepiono stały rozrusznik serca. Nasz pacjent jest również ludzki antygen limfocytowy (HLA) B27-dodatni. Wiadomo, że HLA B27 jest związany z zaburzeniami przewodzenia w węźle przedsionkowo-komorowym. Nawracające zapalenie mięśnia sercowego może być objawem IBD. --- Sugeruje się, że cyklosporyna A może przynieść pewne korzyści pacjentom z chorobą z chorobą Leśniowskiego-Crohna. Odpowiedź kliniczna i skutki uboczne cyklosporyny A w chorobie Leśniowskiego-Crohna Crohna opisano u 13 dorosłych pacjentów. Większość pacjentów miała chorobę jelita krętego i wszyscy, z wyjątkiem jednego, otrzymywali początkową dawkę doustną 15 mg/kg mc. na dobę. Czas trwania leczenia wynosił od 3 do 42 tygodni. Spośród 13 pacjentów, 6 wykazało odpowiedź na terapię; pozostali nie wykazali odpowiedzi lub pogorszyła się. Najczęstszym działaniem niepożądanym była hiperestezja, ale u jednego pacjenta u jednego pacjenta wystąpiła nefrotoksyczność, a u jednego hepatotoksyczność. W jednym przypadku znaczące zaburzenia wchłaniania leku. Działania niepożądane były zależne od dawki i odwracalne. Cyklosporyna A może odgrywać rolę w leczeniu opornej na leczenie choroby Leśniowskiego-Crohna. Crohna, a w naszych rękach wiąże się z 46-procentowym odsetkiem odpowiedzi na leczenie. jednak dokładna rola cyklosporyny A w leczeniu choroby Leśniowskiego-Crohna wymaga dalszych badań. Crohna czeka na dalsze badania.
|
Jakie są najczęściej zgłaszane skutki uboczne leczenia choroby Leśniowskiego-Crohna?
|
Leukopenia, parestezje, łuszczyca, łysienie i hemoliza to najczęściej zgłaszane działania niepożądane w zależności od leczenia. Poważne działania niepożądane obejmują mielosupresję, toksyczność i przerost wątroby, zapalenie trzustki i zapalenie osierdzia. Najpoważniejsze, ale rzadko zgłaszane działania niepożądane to postępująca wieloogniskowa leukoencefalopatia (PML), poważne infekcje i chłoniak.
|
1,678
|
Wykorzystanie syntetycznych niekodujących RNA do potranskrypcyjnej regulacji ekspresji genów ekspresji genów stało się nie tylko standardowym narzędziem laboratoryjnym do badań funkcjonalnych genów ale także otworzyło nowe perspektywy w projektowaniu nowych i potencjalnie obiecujących strategii terapeutycznych. potencjalnie obiecujących strategii terapeutycznych. Bioinformatyka dostarczyła naukowcom różnorodne narzędzia do projektowania, analizy i oceny środków RNAi, takich jak oceny środków RNAi, takich jak RNA o małej interferencji (siRNA), RNA o krótkich spinach RNA (shRNA), sztuczne mikroRNA (a-miR) i gąbki mikroRNA. Niedawno opracowano nowy system inżynierii genomu oparty na bakteryjnym systemie CRISPR-Cas9 (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats), wykazano, że ma on potencjał potencjał do regulacji ekspresji genów zarówno na poziomie transkrypcyjnym, jak i posttranskrypcyjnym. poziomie transkrypcyjnym i potranskrypcyjnym w bardziej specyficzny sposób. W tym mini przeglądzie przedstawiamy zasady projektowania RNAi i CRISPRi oraz omawiamy ich zalety i ograniczenia. i ograniczenia obecnych podejść projektowych. --- Proliferacja komórek T ma kluczowe znaczenie dla odpowiedzi immunologicznej; jednak molekularne mechanizmy pośredniczące w odpowiedzi proliferacyjnej są słabo poznane. mechanizmy, które pośredniczą w odpowiedzi proliferacyjnej są słabo poznane. MikroRNA (miR) regulują różne procesy molekularne, w tym rozwój i funkcjonowanie układu odpornościowego. funkcjonowanie układu odpornościowego. Tutaj, wykorzystując wiele uzupełniających się podejść genetycznych i podejścia molekularne, zbadaliśmy udział specyficznego dla układu krwiotwórczego specyficznego dla układu krwiotwórczego miR, miR-142, w regulacji odpowiedzi komórek T. Rozwój komórek T nie miał wpływu na zwierzęta z ukierunkowaną delecją Mir142; jednak proliferacja komórek T była znacznie zmniejszona po stymulacji zarówno in in vitro, jak i w wielu mysich modelach choroby przeszczep przeciwko gospodarzowi (GVHD). Komórki T z niedoborem miR-142 wykazywały znaczne wady cyklu komórkowego, a a analizy mikromacierzy i bioinformatyczne ujawniły regulację w górę genów zaangażowanych w w cyklu komórkowym. Co więcej, 2 przewidywane geny docelowe miR-142, nietypowe czynniki transkrypcyjne E2F czynniki transkrypcyjne E2f7 i E2f8, były najsilniej regulowane w komórkach pozbawionych komórkach z niedoborem miR-142. Klastry regularnie przeplatanych krótkich palindromowych powtórzeń (CRISPRi) wyciszanie E2F7 i E2F8 w komórkach T z niedoborem miR-142 komórek T z niedoborem miR-142 złagodziło defekty cyklu komórkowego i zmniejszyło GVHD, a nadekspresja tych czynników w komórkach T WT hamowała odpowiedź proliferacyjną. odpowiedź proliferacyjną. Łącznie wyniki te identyfikują związek między specyficznym dla układu krwiotwórczego miR-142 i nietypowymi czynnikami transkrypcyjnymi E2F w regulacji cyklu dojrzałych komórek T i sugerują, że ukierunkowanie tej interakcji może być istotne dla łagodzenia GVHD. --- Specyficzna dla sekwencji kontrola ekspresji genów w skali całego genomu jest ważne podejście do zrozumienia funkcji genów i inżynierii genetycznej systemów regulacyjnych. Niedawno opisaliśmy metodę opartą na RNA, interferencję CRISPR (CRISPRi) do ukierunkowanego wyciszania transkrypcji w bakteriach i ludzkich komórkach. ludzkich komórkach. System CRISPRi wywodzi się z bakterii Streptococcus pyogenes CRISPR (clustered regularly interspaced palindromic repeats), wymagając jedynie koekspresji katalizatora. wymaga jedynie koekspresji katalitycznie nieaktywnego białka Cas9 i pojedynczego RNA (sgRNA). Kompleks Cas9-sgRNA wiąże się z elementami DNA elementy komplementarne do sgRNA i powoduje blokadę steryczną, która zatrzymuje elongację transkryptu przez polimerazę RNA, co skutkuje represją docelowego genu. Tutaj przedstawiamy protokół projektowania, budowy i ekspresji sgRNA. ekspresji niestandardowych sgRNA do represji transkrypcji dowolnego genu interesującego. Przedstawiamy również szczegóły dotyczące testowania aktywności represyjnej CRISPRi przy użyciu ilościowych testów fluorescencyjnych i natywnego sekwencjonowania wydłużających się transkryptów. sekwencjonowania. CRISPRi zapewnia uproszczone podejście do szybkiej represji genów w ciągu 1-2 tygodni. Metoda ta może być również dostosowana do wysokoprzepustowego badania funkcji genów w całym genomie i interakcji genetycznych, zapewniając w ten sposób komplementarne podejście do zapewniając komplementarne podejście do interferencji RNA, która może być stosowana w szerszej gamie organizmów.
|
Czym jest CRISPRi?
|
Interferencja regularnie przeplatanych powtórzeń palindromicznych (CRISPRi). To narzędzie jest wykorzystywane do badań genetycznych opartych na fenotypach utraty funkcji.
|
1,679
|
Synteza białek jest kluczowym regulowanym procesem komórkowym, który łączy dostępność składników odżywczych i wzrost organizmu. dostępność składników odżywczych i wzrost organizmu. Od dawna wiadomo, że niektóre białka komórkowe białka nadal są syntetyzowane w warunkach, w których globalna translacja jest poważnie zagrożona. Jednym z wybitnych przykładów jest selektywna translacja białek szoku cieplnego (Hsps). białek szoku cieplnego (Hsps) w warunkach stresu. Chociaż transkrypcyjna transkrypcji genów Hsp została dobrze poznana, ani specyficzne cechy ani specyficzne cechy promujące translację, ani mechanizm regulacyjny maszynerii translacyjnej nie zostały jasno zdefiniowane. Tutaj pokazujemy, że indukowana stresem preferencyjna translacja mRNA Hsp70 jest negatywnie regulowana przez sygnalizację PI3K-mTORC1 . Pomimo transkrypcyjnej regulacji w górę, translacja Hsp70 mRNA jest upośledzona w komórkach pozbawionych kompleksu stwardnienia guzowatego 2. I odwrotnie, Synteza Hsp70 jest zwiększona przy zmniejszonej sygnalizacji PI3K-mTORC1. Stwierdziliśmy że 5' UTR mRNA Hsp70 przyczynia się do translacji niezależnej od czapeczki bez wykazując typowe cechy wewnętrznego miejsca wejścia rybosomu. Nasze odkrycia sugerują prawdopodobny mechanizm tego, w jaki sposób uporczywa sygnalizacja PI3K-mTORC1 sprzyja rozwój patologii związanych z wiekiem poprzez osłabienie odporności na stres.
|
W jaki sposób mTORC1 jest zaangażowany w regulację stresu cieplnego?
|
mTORC1 osłabia odpowiedź na stres poprzez hamowanie niezależnej od czapeczki translacji Hsp70.
|
1,680
|
Pomyślny podział chromosomów w mitozie opiera się na dwubiegunowym dwubiegunowych chromatyd siostrzanych w metafazie. Do tej biorientacji niezbędny jest chromosomalny kompleks pasażerski (CPC), składający się z katalitycznej kinazy Aurora B i (INCENP, Survivin i Borealin), musi być zlokalizowany w centrum sparowanych kinetochorów. centrum sparowanych kinetochorów, miejscu zwanym wewnętrznym centromerem. Jest to w dużej mierze nieznane, co definiuje wewnętrzny centromer i w jaki sposób CPC jest ukierunkowane na to miejsce. do tego miejsca. Ostatnie badania wskazują, że białko shugoshin (SGO), pierwotnie zidentyfikowane jako protektor kohezyny, działa również jako konserwowany adapter centromerowy CPC. Fosforylacja CPC przez Cdk1 promuje bezpośrednie wiązanie z shugoshin, wyjaśniając w ten sposób, w jaki sposób CPC jest kierowany do centromeru w odpowiednim czasie sposób w prometafazie podczas cyklu komórkowego. Co więcej, fosforylacja histonu H3 treoniny 3 (H3-pT3), w której pośredniczy Haspin, współpracuje z fosforylacją H2A-S121, w której pośredniczy Bub1. H2A-S121 w kierowaniu CPC do wewnętrznego centromeru. H3-pT3 promuje wiązanie nukleosomu Survivin, podczas gdy H2A-pS121 ułatwia wiązanie wiązanie shugoshin. Haspin kolokalizuje z kohezyną poprzez asocjację z Pds5, białkiem wiążącym kohezynę, a Bub1 lokalizuje się na kinetochorach. Tak więc wewnętrzny centromer jest zdefiniowany przez przestrzenne przecięcie dwóch znaków histonowych, w których pośredniczą przez kinazy związane z kohezyną i kinetochorami. --- Specyficzna dla mitozy fosforylacja histonu H3 w Thr3 (H3T3ph) odgrywa ważną rolę w segregacji chromosomów poprzez rekrutację Aurory B. odgrywa ważną rolę w segregacji chromosomów poprzez rekrutację Aurory B. Fosforylacja H3T3 jest katalizowana przez Haspin, nietypową kinazę białkową, której kinaza jest katalizowana przez Haspin, nietypową kinazę białkową, której kinaza jest wewnętrznie aktywna bez fosforylacji w pętli aktywacyjnej. Tutaj przedstawiamy molekularne podstawy hamowania Haspin podczas interfazy i jego reaktywacji w fazie M. Identyfikujemy konserwowany segment podstawowy, który autoinhibituje Haspin podczas interfazy. Ta autoinhibicja jest neutralizowana, gdy Cdk1 fosforyluje koniec N Haspin w celu rekrutacji kinazy podobnej do Polo (Plk1/Plx1), która z kolei dalej fosforyluje wiele miejsc na końcu N Haspin N terminus. Chociaż Plx1, a nie Aurora B, ma kluczowe znaczenie dla fosforylacji H3T3 fosforylacji w ekstraktach z jaj Xenopus, Plk1 i Aurora B promują tę modyfikację w ludzkich komórkach. modyfikację w ludzkich komórkach. Zatem fosforylacja H3T3 specyficzna dla fazy M jest jest regulowana przez kombinatoryczne działanie kinaz mitotycznych, które neutralizują autoinhibicję Haspin poprzez mechanizm zależny od wielomiejscowej fosforylacji. --- Haspin jest kinazą serynowo-treoninową, która fosforyluje Thr-3 histonu H3 w mitozie. mitozie, która stała się potencjalnym celem terapii przeciwnowotworowej. Wysoki badania przesiewowe około 140 000 związków zidentyfikowały beta-karboliny harmina i harmol jako umiarkowanie silne inhibitory kinazy haspinowej inhibitory. Na podstawie informacji uzyskanych z badania zależności struktura-aktywność przeprowadzonego wcześniej dla serii akrydynowych inhibitorów haspiny w połączeniu z w połączeniu z dokowaniem in silico przy użyciu niedawno ujawnionej struktury krystalicznej kinazy, zaprojektowano analogi harminy, które skutkowały znacząco zwiększoną siłę hamowania kinazy haspinowej. Pochodne harminy również wykazały również mniejszą aktywność wobec DYRK2 w porównaniu z serią akrydynową. Stabilność in stabilność mikrosomów wątroby myszy i profilowanie kinazy reprezentatywnego przedstawiciela serii harmin (42, LDN-211898). --- Lokalizacja Aurory B do centromerów mitotycznych, która jest wymagana do prawidłowego wyrównania chromosomów podczas mitozy, opiera się na fosforylacji histonu H3 zależnej od Haspin i zależnej od Bub1 fosforylacji histonu H2A - który oddziałuje z Borealiną poprzez pośredni Shugoshin (Sgo). Wykazaliśmy że Mps1 stymuluje tę ostatnią oś rekrutacji. Aktywność Mps1 zwiększa H2A-T120ph i jest krytyczna dla rekrutacji Sgo1 do centromerów, tym samym promując rekrutację centromeru Aurora B we wczesnej mitozie. Co ważne, defekty biorientacji chromosomów spowodowane hamowaniem Mps1 są poprawiane przez przywrócenie rekrutacji centromeru Aurora B. Ponieważ lokalizacja kinetochoru Mps1 wzajemnie zależy od Aurory B, proponujemy, aby ta rekrutacja Aurory B-Mps1 współpracuje z pętlą sprzężenia zwrotnego Aurora B-Haspin, aby zapewnić szybką centromerową akumulację Aurory B na początku mitozy. --- Haspiny są rozbieżnymi członkami rodziny eukariotycznych kinaz białkowych, które są konserwowane w wielu liniach eukariotycznych, w tym u zwierząt, grzybów i roślin. Niedawno rozwiązane struktury krystaliczne potwierdzają, że domena kinazy ludzkiej haspin ma niezwykłe cechy strukturalne, które stabilizują katalitycznie aktywną konformację i tworzą charakterystyczne miejsce wiązania substratu. Haspin lokalizuje się głównie do chromosomów i fosforyluje histon H3 przy treoninie-3 podczas mitozy. mitozy, szczególnie w wewnętrznych centromerach. Sugeruje to, że haspin bezpośrednio reguluje zachowanie chromosomów poprzez modyfikację histonów, chociaż jest prawdopodobne, że dodatkowe substraty zostaną zidentyfikowane w przyszłości. Pozbawienie haspiny przez RNA w ludzkich liniach komórkowych powoduje przedwczesną utratę centromerycznej z chromosomów w mitozie i niepowodzenie wyrównania chromosomów w metafazie, co prowadzi do aktywacji wyrównania, co prowadzi do aktywacji punktu kontrolnego montażu wrzeciona i zatrzymania mitotycznego. zatrzymania. Nadekspresja Haspin stabilizuje kohezję ramion chromosomów. Haspin, wydaje się być wymagana do ochrony kohezji w centromerach mitotycznych. centromerach. Homologi haspiny u Saccharomyces cerevisiae, Alk1 i Alk2, są również zaangażowane w regulację mitozy. są również zaangażowane w regulację mitozy. U ssaków haspin ulega ekspresji na wysokim poziomie w jądrach, szczególnie w okrągłych spermatydach, więc wydaje się prawdopodobne, że haspin że haspina odgrywa dodatkową rolę w post-mejotycznej spermatogenezie. Haspin jest jest obecnie przedmiotem wielu wysiłków związanych z odkrywaniem leków, a przyszłe zastosowanie inhibitorów haspin inhibitorów haspiny powinno zapewnić nowy wgląd w funkcje komórkowe tych kinaz tych kinaz i pomóc w określeniu użyteczności, na przykład, celowania w haspin w terapii nowotworów. --- Przejściowa mitotyczna fosforylacja histonu H3 przez różne kinazy białkowe reguluje kondensację i segregację chromosomów, ale przeciwdziałające fosfatazy fosfatazy zostały słabo scharakteryzowane [1-8]. Pokazujemy tutaj, że PP1γ jest główną fosfatazą histonu H3 działającą na mitotycznie fosforylowane reszty (ph) H3T3ph, H3S10ph, H3T11ph i H3S28ph. Ponadto zidentyfikowaliśmy Repo-Man, związany z chromosomem interaktor PP1γ [9], jako selektywny regulator H3T3ph i H3T11ph. Repo-Man promuje defosforylację H3T11ph dephosphorylation przez mechanizm pośredni, ale bezpośrednio i specyficznie celuje w H3T3ph do defosforylacji przez związany PP1γ. Kompleks PP1γ/Repo-Man przeciwstawia się rozprzestrzenianiu się H3T3ph do ramion chromosomu za pośrednictwem kinazy białkowej Haspin do metafazy i katalizuje dephosforylację netto H3T3ph pod koniec mitozy. koniec mitozy. Zgodnie z tymi odkryciami, Repo-Man moduluje w sposób PP1-zależny sposób regulowanego przez H3T3ph chromosomalnego celowania kinazy Aurora B i jej substratu MCAK. Nasze badanie definiuje nowy mechanizm, za pomocą którego PP1 przeciwdziała Aurorze B. --- Haspin fosforyluje histon H3 przy treoninie-3 (H3T3ph), zapewniając miejsce dokowania dla kompleksu dla kompleksu Aurora B w centromerach. Aurora B działa w celu skorygowania nieprawidłowych połączeń kinetochor-mikrotubula i ostrzegania punktu kontrolnego wrzeciona o obecność nieprawidłowo wyrównanych chromosomów. Pokazujemy, że inhibitory Haspin zmniejszały H3T3ph, co skutkuje utratą centromerycznej Aurory B i zmniejszoną fosforylacją substratów Aurory B centromeru i kinetochoru. W konsekwencji, metafaza wyrównanie chromosomów i sygnalizacja punktu kontrolnego wrzeciona były zagrożone. Te efekty były fenokopiowane przez mikroiniekcję przeciwciał anty-H3T3ph. Retargetowanie Aurory B do centromerów częściowo przywróciło sygnalizację punktu kontrolnego i fosforylację zależną od Aurory B w centromerach i kinetochorach, omijając potrzebę aktywności Haspin. Inhibitory Haspin nie miały oczywistego wpływu na fosforylację histonu H3 przy serynie-10 (H3S10ph) przez Aurorę B na ramionach chromosomu ale w testach reaktywacji Aurory B odzyskiwanie H3S10ph było opóźnione. Inhibitory Haspin nie blokowały lokalizacji Aurory B do strefy środkowej wrzeciona w anafazy ani funkcji Aurory B w cytokinezie. Zatem inhibitory Haspin ujawniają centromeryczną rolę Aurory B w ruchu chromosomów i punkcie kontrolnym wrzeciona sygnalizacji. --- Poprzez fosforylację Thr3 histonu H3, Haspin promuje centromeryczną rekrutację kompleksu pasażera chromosomu (CPC) podczas mitozy. Kinaza Aurora B, podjednostka CPC podjednostka CPC, podtrzymuje bi-orientację chromosomów i punkt kontrolny montażu wrzeciona (SAC). Tutaj scharakteryzowaliśmy małą cząsteczkę 5-jodotubercydynę (5-ITu) jako silny inhibitor Haspin. silny inhibitor Haspin. In vitro 5-ITu silnie hamował Haspin, ale nie hamował Aurory B. Konsekwentnie, 5-ITu hamował Haspin, ale nie hamował Aurory B. Aurora B. Konsekwentnie, 5-ITu przeciwdziałał centromerycznej lokalizacji CPC bez wpływu na większość Haspin. CPC bez wpływu na większość aktywności Aurory B w komórkach HeLa. Dyslokacja Aurory B korelowała z defosforylacją CENP-A i Hec1 i nadpisaniem SAC przy wysokich stężeniach nokodazolu. 5-ITu upośledzało również rekrutacja kinetochorów kinaz Bub1 i BubR1, a efekt ten został odwrócony przez jednoczesne hamowanie aktywności fosfatazy. Wymuszenie lokalizacji Aurora B do centromerów w 5-ITu również przywróciła lokalizację Bub1 i BubR1, ale nie udało się uratować nadpisania SAC. Wynik ten sugeruje, że cel 5-ITu, prawdopodobnie sama Haspin, może dalej przyczyniać się do sygnalizacji SAC za Aurora B. --- Nowe dowody z trzech różnych laboratoriów, opublikowane niedawno w Science, wykazały, że pozycjonowanie centromeru CPC (chromosomalnego kompleksu pasażerskiego) podczas wczesnej mitozy jest osiągane poprzez bezpośrednią interakcję między CPP (chromosomalnym białkiem pasażerskim) surwiwiną i histonem H3. Zasadniczo, kwaśna kieszeń w domenie BIR (baculovirus inhibitor of apoptosis repeat) surwiwiny wiąże się z NH2 wiąże się z ogonem NH2 histonu H3 specyficznie, gdy jest on fosforylowany przy treoniny 3, znak, który jest umieszczany przez kinazę mitotyczną, haspin. Dane te są znaczące, ponieważ opisują fundamentalny mechanizm, zachowany u wszystkich eukariontów, który jest niezbędny do biorientacji chromosomów i utrzymania stabilności genomu podczas mitozy. stabilności genomu podczas mitozy. --- Zatwierdzenie inhibitorów deacetylazy histonowej do leczenia podtypów chłoniaka podtypów chłoniaka sprawiło, że modyfikacje histonów stały się potencjalnymi celami dla rozwoju nowych klas leków przeciwnowotworowych. Histony również ulegają fosforylacji, a Haspin jest kinazą białkową, której jedynym znanym celem jest fosforylacja histonów. którego jedynym znanym celem jest fosforylacja histonu H3 przy reszcie Thr3 (H3T3ph), która jest niezbędna do progresji mitozy. niezbędna do progresji mitozy. Kinazy mitotyczne mogą być blokowane przez małe leki i kilka badań klinicznych jest w toku z tymi środkami. Podobnie jak w przypadku Haspin może być optymalnym kandydatem do farmakologicznego rozwoju tych związków. rozwoju farmakologicznego tych związków. Wysokoprzepustowe badanie przesiewowe dla inhibitorów Haspin zidentyfikował związek CHR-6494 jako jeden z obiecujących takich środków. obiecujący. Wykazaliśmy, że CHR-6494 zmniejsza poziomy H3T3ph w sposób zależny od dawki sposób i powoduje katastrofę mitotyczną charakteryzującą się niewspółosiowością metafazy, nieprawidłowości wrzeciona i amplifikację centrosomu. Z komórkowego punktu widzenia punktu widzenia, zidentyfikowany małocząsteczkowy inhibitor Haspin powoduje zatrzymanie w fazie G2/M a następnie apoptozę. Co ważne, testy ex vivo wykazują również jego cechy antyangiogenetyczne; in vivo wykazuje potencjał przeciwnowotworowy u ksenoprzeszczepionych nagich myszach bez obserwowanej toksyczności. Tak więc, CHR-6494 jest pierwszym w swojej klasie inhibitorem inhibitorem Haspin o szerokim spektrum działania przeciwnowotworowego, który zasługuje na dalsze badania przedkliniczne jako nowy członek rodziny inhibitorów kinazy mitotycznej. --- Haspin fosforyluje histon H3 przy Thr3 (H3T3ph) podczas mitozy [1, 2], zapewniając miejsce wiązania chromatyny dla chromosomalnego kompleksu pasażerskiego (CPC) w centromerach w celu regulacji segregacji chromosomów [3-5]. H3T3ph staje się coraz bardziej skoncentrowany na wewnętrznych centromerach podczas prometafazy [1, 2], ale niewiele wiadomo o tym, w jaki sposób jego poziom lub lokalizacja i wynikająca z tego chromosomalna lokalizacja lokalizacja CPC są regulowane. Ponadto, wiązanie CPC z białkami shugoshin przyczynia się do centromerycznej lokalizacji Aurory B [5, 6]. Rekrutacja shugoshin do centromerów wymaga fosforylacji histonu H2A przy Thr120 (H2AT120ph) przez kinazę kinetochorową Bub1 [7], ale podstawa molekularna dla współpracy tego szlaku z H3T3ph była niejasna. Tutaj pokazujemy, że Aurora B fosforyluje Haspin w celu promowania generowania H3T3ph i że aktywność kinazy Aurora B jest wymagana do prawidłowej lokalizacji chromosomalnej CPC, wskazując na ścisły związek między funkcjami Aurory B i Haspin w mitozie. mitozie. Proponujemy, aby aktywność Aurory B wyzwalała sprzężenie zwrotne CPC-Haspin-H3T3ph. która promuje generowanie H3T3ph na chromatynie. Dostarczamy również dowodów że szlak Bub1-shugoshin-CPC dostarcza sygnał, który wzmacnia szlak Pętla sprzężenia zwrotnego CPC-Haspin-H3T3ph specyficznie w centromerach, aby wytworzyć dobrze znaną akumulację CPC w tych regionach. --- Potranslacyjne modyfikacje konserwowanych N-końcowych reszt ogonowych w histonach Histony regulują wiele aspektów aktywności chromosomów. Thr 3 histonu H3 jest wysoce konserwowana, ale znaczenie jej fosforylacji jest niejasne, a tożsamość tożsamość odpowiedniej kinazy jest nieznana. Barwienie immunologiczne za pomocą przeciwciałami fosfospecyficznymi w komórkach ssaków ujawnia mitotyczną fosforylację H3 Thr 3 w profazie i jej defosforylację podczas anafazy. Ponadto stwierdzamy, że haspin, członek charakterystycznej grupy kinaz białkowych obecnych w różnych eukariontach, fosforyluje H3 na Thr 3 in vitro. Co ważne, pozbawienie haspiny przez interferencję RNA ujawnia, że kinaza ta jest wymagana do fosforylacji H3 Thr 3 w komórkach mitotycznych. Oprócz swojego chromosomalnego haspin znajduje się w centrosomach i wrzecionie podczas mitozy. Interferencja RNA Haspin powoduje nieprawidłowe ustawienie chromosomów metafazy, a nadekspresja nadekspresja opóźnia progresję przez wczesną mitozę. Ta praca ujawnia nową kinazę zaangażowaną w tworzenie kodu histonowego i dodaje haspin do wybranej grupy kinaz. kinaz, które integrują regulację funkcji chromosomów i wrzeciona podczas mitozy i mejozy. --- W mitozie kręgowców kohezja między chromatydami siostrzanymi jest tracona w dwóch etapach. W profazie i prometafazie uwalnianie kohezyny z ramion chromosomów zachodzi pod kontrolą kontroli kinazy podobnej do Polo 1 i Aurory B, podczas gdy uważa się, że Shugoshin zapobiega usuwaniu centromerycznej kohezyny aż do anafazy. Enzymy regulatorowe które działają w celu utrzymania spójności centromerycznej są jednak niekompletnie opisane. Haspin/Gsg2 jest kinazą histonu H3 treoniny-3 wymaganą do prawidłowej mitozy. My że zarówno fosforylacja H3 treoniny-3, jak i kohezyna znajdują się w centromerach wewnętrznych. wewnętrznych centromerach. Deplecja Haspin zakłóca wiązanie kohezyny i siostrzaną chromatyd w mitozie, zapobiegając normalnemu wyrównaniu chromosomów i aktywację punktu kontrolnego montażu wrzeciona, prowadząc do zatrzymania w stanie w stanie podobnym do prometafazy. Nadekspresja Haspin utrudnia uwalnianie kohezyny i stabilizuje kohezję ramienia. Wnioskujemy, że Haspin jest wymagany do utrzymania centromerycznej kohezji podczas mitozy. Sugerujemy również, że Aurora B reguluje usuwanie kohezyny poprzez jej wpływ na lokalizację Shugoshin. --- Aurora B jest katalityczną podjednostką chromosomalnego kompleksu pasażerskiego (CPC), który koordynuje procesy mitotyczne poprzez fosforylację kluczowych białek regulatorowych. białek regulatorowych. W prometafazie, CPC jest wzbogacony w centromery, aby regulować punkt kontrolny wrzeciona i interakcje kinetochor-mikrotubule. Centromeryczna CPC wiąże się z histonem H3, który jest fosforylowany przy T3 (H3T3ph) przez stymulowany przez Aurorę B Haspin. PP1/Repo-Man działa antagonistycznie do Haspin i defosforyluje H3T3ph na ramionach chromosomów, ale w jakiś sposób nie jest w stanie wywołać netto dephosphorylacji centromerycznego H3T3ph podczas prometafazy. Tutaj pokazujemy, że Aurora B fosforyluje Repo-Man przy S893, zapobiegając jego rekrutacji przez histony. Identyfikujemy również PP2A jako mitotyczny interaktor Repo-Man, który fosforyluje S893 i w ten sposób promuje kierowanie Repo-Man do chromosomów i defosforylację H3T3ph przez PP1. Zatem, PP1 i PP2A związane z Repo-Man współpracują, aby przeciwstawić się chromosomalnemu celowaniu Proponujemy, aby wzajemna regulacja sprzężenia zwrotnego Haspin i Repo-Man przez Aurora B. Repo-Man przez Aurorę B generuje silną bistabilną odpowiedź, której kulminacją jest centromeryczne ukierunkowanie CPC podczas prometafazy. --- TŁO: Kinazy Haspin są kinazami mitotycznymi, które są dobrze konserwowane od drożdży do człowieka. Ludzka Haspin jest kinazą histonową H3 Thr3, która ma ważną rolę w spójności chromosomów podczas mitozy. Co więcej, fosforylacja histonu H3 na Thr3 przez Haspin u drożdży rozszczepiających, Xenopus i człowieka jest wymagana do akumulacji Aurory B na centromerze, a następnie aktywacji aktywności kinazy aktywacji kinazy Aurora B w celu dokładnego wyrównania i segregacji chromosomów. Chociaż obszerne analizy Haspin zostały przeprowadzone na drożdżach i zwierzętach, funkcja zwierząt, funkcja Haspin w organogenezie pozostaje niejasna. WYNIKI: Tutaj zidentyfikowaliśmy kinazę Haspin, oznaczoną jako AtHaspin, w Arabidopsis thaliana. Arabidopsis thaliana. Oczyszczona AtHaspin fosforylowała histon H3 zarówno na poziomie Thr3 i Thr11 in vitro. Obrazowanie na żywo AtHaspin-tdTomato i GFP-α-tubuliny w komórkach BY-2 BY-2 wykazały, że AtHaspin-tdTomato zlokalizowany na chromosomach podczas prometafazy i metafazy oraz wokół płytki komórkowej podczas cytokinezy. Ta lokalizacja AtHaspin pokrywała się z lokalizacją fosforylowanych Thr3 i Thr11 histonu H3 w komórkach BY-2. AtHaspin-GFP napędzany przez natywny promotor był w merystemach korzeni, merystemach pędów, merystemach kwiatowych i w całym zarodku na etapach w całym zarodku na etapach wysokiego podziału komórkowego. Nadekspresja mutanta domeny kinazy domeny AtHaspin zmniejszyła rozmiar merystemu korzenia, co opóźniło wzrost korzenia. wzrost korzenia. WNIOSKI: Nasze wyniki wskazują, że kinaza Haspin jest kinazą histonu H3 treoniny w A. thaliana. AtHaspin fosforylowała histon H3 zarówno przy Thr3 i Thr11 in vitro. Ekspresja i analiza dominująco-ujemna wykazały, że AtHaspin może odgrywać rolę w mitotycznym podziale komórek podczas wzrostu roślin. Dalsza analiza skoordynowanych mechanizmów z udziałem kinaz Haspin i Aurora rzuci nowe światło na nowe światło na regulację segregacji chromosomów w podziale komórek podczas wzrostu i rozwoju roślin. --- W celu prawidłowego podziału chromosomów w mitozie, chromosomalny kompleks pasażera (CPC), w tym Aurora B i surwiwina, muszą być zlokalizowane w centrum sparowanych kinetochorów, w miejscu zwanym wewnętrznym centromerem. Jest to w dużej mierze co definiuje wewnętrzny centromer i w jaki sposób CPC jest ukierunkowany na to miejsce. miejsce. Tutaj pokazujemy, że fosforylacja histonu H3-treoniny 3 (H3-pT3) za pośrednictwem Haspin współpracuje z fosforylacją histonu 2A-seryny 121 (H2A-S121) za pośrednictwem Bub1. (H2A-S121) w kierowaniu CPC do wewnętrznego centromeru w drożdżach rozszczepienia i ludzkich komórkach rozszczepienia drożdży i komórek ludzkich. H3-pT3 promuje wiązanie nukleosomu przez surwiwinę, podczas gdy fosforylowany H2A-S121 ułatwia wiązanie shugoshin, centromerycznego adaptora CPC. centromerycznego adaptora CPC. Haspin kolokalizuje się z kohezyną poprzez asocjację z Pds5, podczas gdy Bub1 lokalizuje się na kinetochorach. Tak więc wewnętrzny centromer jest zdefiniowany przez przecięcie dwóch kinaz histonowych.
|
Co jest substratem kinazy haspinowej podczas mitozy?
|
Haspin fosforyluje histon H3 przy Thr3 (H3T3ph) podczas mitozy
|
1,681
|
Stwardnienie zanikowe boczne (ALS) jest wyniszczającą chorobą neurodegeneracyjną dotykającą głównie neurony ruchowe. Mutacje w genie kodującym TDP-43 powodują niektóre formy choroby, a cytoplazmatyczne agregaty TDP-43 gromadzą się w degenerujących się neuronach większości osób z ALS. W związku z tym strategie mające na celu ukierunkowane na toksyczność cytoplazmatycznych agregatów TDP-43 mogą być skuteczne. Tutaj, przedstawiamy wyniki z dwóch badań toksyczności TDP-43 w całym genomie. w drożdżach. Najsilniejszym supresorem toksyczności TDP-43 była delecja DBR1, który koduje enzym rozszczepiający lariat RNA. Wykazaliśmy, że w przypadku braku aktywności enzymatycznej Dbr1, intronowe lariaty gromadzą się w cytoplazmie cytoplazmie i prawdopodobnie działają jako wabiki sekwestrujące TDP-43, uniemożliwiając mu ingerencji w niezbędne komórkowe RNA i białka wiążące RNA. Zablokowanie Dbr1 w ludzkiej neuronalnej linii komórkowej lub w pierwotnych neuronach szczura jest również wystarczająca aby uratować toksyczność TDP-43. Nasze odkrycia zapewniają wgląd w cytotoksyczność, w której pośredniczy TDP-43 cytotoksyczność i sugerują, że zmniejszenie aktywności Dbr1 może być potencjalnym podejściem terapeutycznym dla ALS.
|
Pacjenci cierpiący na jaką chorobę mogą być leczeni z wykorzystaniem wiedzy uzyskanej z eksperymentów tłumiących toksyczność TDP-43 w drożdżach?
|
Stwardnienie zanikowe boczne (ALS).
|
1,682
|
Ataksja Friedreicha wynika z niedoboru białka mitochondrialnego frataxin, które u niektórych pacjentów jest nosicielem mutacji jednopunktowych. W niniejszym przeanalizowaliśmy konsekwencje różnych mutacji związanych z chorobą in in vitro na stabilność i dynamikę ludzkiej frataksyny. Dwie z mutacji, G130V i D122Y, zostały zbadane po raz pierwszy. Analiza za pomocą spektroskopii CD wykazała znaczny spadek stabilności termodynamicznej wariantów podczas wariantów podczas rozkładu chemicznego i termicznego (typ dziki > W155R > I154F > D122Y > G130V), który był odwracalny we wszystkich przypadkach. Dynamika białka została szczegółowo i ujawniła, że mutanty mają różne skłonności do agregacji. Zaobserwowano, że mutanty mają zwiększoną korelację i różne względne stosunki między rozpuszczalnym i nierozpuszczalnym / zagregowanym białkiem. białkiem. NMR wykazał, że mutanty kliniczne zachowały zwarty i stosunkowo zwarty i stosunkowo sztywny rdzeń kulisty pomimo ich zmniejszonej stabilności. Ograniczona proteoliza w połączeniu z LC-MS pozwoliły na identyfikację szczególnie elastycznych regionów w mutantach. regionów w mutantach; co ciekawe, regiony te obejmowały te zaangażowane w wiązanie żelaza. wiązanie żelaza. Zgodnie z tym, aktywność metalochaperonu żelaza w mutantach Friedreicha: niektóre mutanty wytrącają się po związaniu żelaza (I154F i W154F). (I154F i W155R), a inne mają niższą stechiometrię wiązania (G130V i D122Y). Nasze wyniki sugerują, że u pacjentów heterozygotycznych rozwój ataksji Friedreicha może wynikać z połączenia zmniejszonej wydajności fałdowania białka i przyspieszonej degradacji in vivo, co prowadzi do niższych niż normalne stężeń niż normalne stężenia frataksyny. Hipoteza ta sugeruje również, że chociaż różni się od innych chorób neurodegeneracyjnych związanych z toksyczną agregacją białek. z toksyczną agregacją, ataksja Friedreicha może być również związana z procesem nieprawidłowego fałdowania białek spowodowanego specyficzną destabilizacją frataksyny. --- U eukariontów niedobór frataksyny (FXN) powoduje poważne fenotypy, w tym utratę aktywności białek klastra żelazo-siarka (Fe-S), akumulację mitochondrialnego żelaza w mitochondriach i prowadzi do choroby neurodegeneracyjnej - ataksji Friedreicha. Natomiast W przeciwieństwie do tego, u prokariotów, niedobór homologa FXN, CyaY, nie powodował żadnego znaczącego fenotypu. powodować żadnego znaczącego fenotypu, kwestionując zarówno jego znaczenie, jak i rzeczywisty wkład w biogenezę klastrów Fe-S. Ponieważ FXN jest konserwowany między eukariotami i prokariotami, ta zaskakująca rozbieżność skłoniła nas do do ponownego zbadania roli CyaY w Escherichia coli. Donosimy, że CyaY (i) wzmacnia kondycję E. coli, (ii) należy do szlaku ISC katalizującego proces dojrzewanie białek zawierających klastry Fe-S i (iii) wymaga warunków bogatych w żelazo aby jego udział był znaczący. Interakcja genetyczna została między cyaY i iscX, ostatnim genem operonu isc. Usunięcie obu genów wykazała addytywny wpływ na dojrzewanie białek klastra Fe-S, co prowadziło, między innymi, do zwiększonej oporności na aminoglikozydy i zwiększonej wrażliwość na infekcję fagiem lambda. Wszystkie te wyniki in vivo potwierdzają znaczenie CyaY jako członka biogenezy klastra Fe-S, w której pośredniczy ISC w E. coli, podobnie jak ma to miejsce u eukariontów, i potwierdzają, że IscX jest nowym bona fide czynnik biogenezy klastra Fe-S. --- Frataksyna jest białkiem mitochondrialnym, którego niedobór występuje w ataksji Friedreicha (FRDA). które jest związane z nieprawidłową wewnątrzmitochondrialną gospodarką żelazem. My zidentyfikowaliśmy mitochondrialną peptydazę przetwarzającą beta (MPPbeta) jako partnera białka frataxin przy użyciu testu dwuhybrydowego drożdży. W testach in vitro MPPbeta wiąże frataxin, który jest rozszczepiany przez zrekonstruowany heterodimer MPP. MPP rozszczepienie frataxin skutkuje formą pośrednią (aminokwasy 41-210), która jest dalej przetwarzana do postaci dojrzałej. Eksperymenty in vitro i in vivo sugerują, że dwie C-końcowe mutacje missense znalezione u pacjentów z FRDA modulują interakcję z MPPbeta, powodując wolniejszy proces dojrzewania w normalnym miejscu rozszczepienia. miejscu rozszczepienia. Wolniejsze tempo przetwarzania frataksyny niosącej takie mutacje missense może zatem przyczyniać się do niedoboru frataksyny, oprócz upośledzenia jej funkcji. upośledzenia jej funkcji. --- Ataksja Friedreicha (FRDA) jest autosomalną recesywną chorobą zwyrodnieniową spowodowaną niedoborem niedoborem frataksyny, konserwowanego białka mitochondrialnego o nieznanej funkcji. funkcji. Mitochondrialna akumulacja żelaza, utrata enzymów zawierających klaster żelazo-siarka enzymów zawierających klaster żelaza i siarki oraz zwiększone uszkodzenia oksydacyjne występują u drożdży i mysich mutantach pozbawionych frataxin, jak również w tkankach i liniach komórkowych pacjentów z FRDA sugerując, że frataxin może być zaangażowany w eksport żelaza z mitochondriów, syntezę mitochondriów, syntezę klasterów żelazowo-siarkowych i/lub ochronę przed uszkodzeniami oksydacyjnymi. uszkodzeniami oksydacyjnymi. Wcześniej wykazaliśmy, że frataxin drożdży ma strukturalne i funkcjonalne cechy białka magazynującego żelazo. strukturalne i funkcjonalne cechy białka magazynującego żelazo. W niniejszym badaniu zbadaliśmy funkcję ludzkiej frataksyny w Escherichia coli i Saccharomyces cerevisiae. Po ekspresji w E.coli, dojrzała forma ludzkiej frataxin łączy się w stabilny homopolimer, który może wiązać około 10 atomów żelaza na cząsteczkę. atomów żelaza na cząsteczkę frataksyny. Obciążony żelazem homopolimer może być na żelach niedenaturujących przez barwienie białkiem lub żelazem, wykazując stabilny związek między frataksyną i żelazem. Jak analizowano przez filtrację żelową i mikroskopii elektronowej, homopolimer składa się z kulistych cząstek o masie około 1 MDa i uporządkowanych polimerów w kształcie pręta tych cząstek, które gromadzą małe rdzenie o gęstości elektronowej. Kiedy ludzki prekursor frataxin jest w S.cerevisiae, mitochondrialnie generowana dojrzała forma jest rozdzielana przez filtrację żelową na monomer i pulę o wysokiej masie cząsteczkowej >600 kDa. Pula frataksyny o wysokiej masie cząsteczkowej jest również obecna w sercu myszy. sercu myszy, co wskazuje, że frataxin może gromadzić się w warunkach natywnych. W radioznakowanych komórkach drożdży, ludzka frataxin jest odzyskiwana przez immunoprecypitację z około pięcioma atomami (55)Fe związanymi na cząsteczkę. Wyniki te sugerują, że FRDA wynika ze zmniejszonego mitochondrialnego magazynowania żelaza z powodu niedobór frataksyny, który może upośledzać metabolizm żelaza, promować uszkodzenia oksydacyjne i prowadzić do postępującej akumulacji żelaza. --- Poważne obniżenie poziomu mRNA i białka mitochondrialnego białka mitochondrialnego, kodowanego przez gen X25, powoduje ataksję Friedreicha (FRDA), najbardziej najczęstszą formę recesywnej dziedzicznej ataksji. Coraz więcej dowodów podkreśla patogenetyczną rolę stresu oksydacyjnego w tej chorobie. Stworzyliśmy model komórkowy in vitro model komórkowy regulowanej nadekspresji ludzkiej frataksyny. Zidentyfikowaliśmy, za pomocą techniką wyświetlania różnicowego, kinazę białkową aktywowaną mitogenem 4 w komórkach z nadekspresją frataxiny. Zbadaliśmy szlak kinaz stresu w tym modelu komórkowym oraz w fibroblastach pochodzących od pacjentów z FRDA. Nadekspresja frataksyny zmniejszyła fosforylację N-końcowej kinazy c-Jun. Ponadto, ekspozycja fibroblastów FRDA na kilka form stresu środowiskowego stres spowodował wzrost regulacji fosfo-JNK i fosfo-c-Jun. Aby zrozumieć czy ta podatność skutkuje śmiercią komórki, zbadaliśmy zaangażowanie kaspaz. zaangażowanie kaspaz. Zaobserwowano znacznie wyższą aktywację kaspazy-9 zaobserwowano w fibroblastach FRDA w porównaniu z fibroblastami kontrolnymi po odstawieniu surowicy. Nasze wyniki sugerują obecność w komórkach pacjentów z FRDA "nadaktywnego" szlaku sygnalizacji stresu. szlaku sygnałowego. Rola frataksyny w patogenezie FRDA może być wyjaśniona, co najmniej częściowo przez tę nadaktywność. --- Ataksja Friedreicha jest najczęstszą dziedziczną ataksją u osób rasy kaukaskiej. Jest ona spowodowana niedoborem frataksyny, wysoce konserwatywnego białka kodowanego jądrowo zlokalizowanego w mitochondriach. Nieprawidłowość DNA występująca w 98% chromosomów ataksji Friedreicha Friedreicha jest niestabilna hiperekspansja powtórzenia tripletu GAA w pierwszym intronie frataksyny. pierwszym intronie genu frataxin. Większość pacjentów jest homozygotyczna dla tego powtórzenia. ekspansji. Rozszerzone powtórzenie GAA powoduje niedobór frataksyny, ponieważ zakłóca transkrypcję genu poprzez przyjęcie struktury innej niż B (prawdopodobnie (prawdopodobnie potrójną strukturę helikalną). Dłuższe powtórzenia powodują głębszy niedobór frataxin i są związane z wcześniejszym początkiem i zwiększonym nasileniem choroby. choroby. Badania molekularne wykazały, że spektrum fenotypowe Friedreicha jest szersze niż wcześniej sądzono. Do 10% pacjentów z recesywną lub sporadyczną ataksją zwyrodnieniową, którzy nie spełniają kryteriów diagnostycznych ataksji Friedreicha Friedreicha są homozygotyczni pod względem rozszerzonych alleli w regionie locus ataksji Friedreicha. Późny wiek zachorowania, zachowane odruchy ścięgniste i brak objawów piramidowych należą do piramidowych należą do nietypowych cech obserwowanych u niektórych pacjentów z pozytywnym wynikiem testu molekularnego. Komórki drożdży z niedoborem homologu frataksyny gromadzą żelazo w mitochondriach i wykazują zwiększoną wrażliwość na stres oksydacyjny. stres oksydacyjny. Sugeruje to, że ataksja Friedreicha jest spowodowana dysfunkcją mitochondriów i toksycznością wolnych rodników. dysfunkcję mitochondriów i toksyczność wolnych rodników, a w konsekwencji uszkodzenie mitochondriów, degeneracją aksonów i śmiercią komórek. --- Poważny niedobór mitochondriów prowadzi do wielu wyniszczających zaburzeń zwyrodnieniowych. zaburzeń, jednak łagodna dysfunkcja mitochondriów u różnych gatunków, w tym nicieni Caenorhabditis elegans, może mieć pozytywny wpływ na długowieczność. Ten pozorny paradoks wskazuje, że adaptacja komórkowa do częściowego stresu mitochondrialnego może wywoływać korzystne reakcje, ale sposób, w jaki jest to osiągane, jest w dużej mierze nieznany. Całkowity brak frataksyny, białka mitochondrialnego wadliwego w pacjentów z ataksją Friedreicha, jest śmiertelny u C. elegans, podczas gdy jego częściowy niedobór wydłuża długość życia zwierząt w sposób zależny od p53. W tym artykule zapewniamy dalszy wgląd w kontrolę frataxin nad długowiecznością C. elegans, pokazując że znaczna redukcja ekspresji białka frataxin jest wymagana do wydłużenia życia, wpłynięcia na funkcjonalność neuronów czuciowych, przemodelowania metabolizmu lipidów i wywołania autofagii. Odkryliśmy, że geny Beclin i p53 są wymagane do indukcji autofagii i jednocześnie zmniejszają zapasy lipidów i wydłużają żywotność zwierząt w odpowiedzi na supresję odpowiedź na supresję frataxin. Wzajemnie, ekspresja frataxin moduluje autofagię przy braku p53. Ludzkie limfoblasty pochodzące z ataksji Friedreicha również wykazują zwiększoną autofagię, co wskazuje na ewolucyjnie zachowaną odpowiedź na zmniejszoną ekspresję frataxin. Podsumowując, wykazaliśmy związek przyczynowo-skutkowy związek między indukcją autofagii a wydłużeniem długości życia po zmniejszona ekspresja frataxin, zapewniając w ten sposób uzasadnienie dla badania autofagii w patogenezie i leczeniu ataksji Friedreicha i prawdopodobnie innych ludzkich zaburzeń związanych z mitochondriami. --- Choroba neurodegeneracyjna FRDA (ataksja Friedreicha) wynika z niedoboru niedoboru frataksyny, przypuszczalnego chaperonu żelaza, i jest spowodowane obecnością dużej liczby powtórzeń GAA w regionach kodujących obu alleli genu genu frataxin, które upośledzają ekspresję białka. Jednak niektórzy pacjenci z FRDA są heterozygotyczni dla tej ekspansji tripletów i zawierają szkodliwą mutację punktową na drugim allelu. na drugim allelu. W niniejszym badaniu zbadaliśmy, czy dwa związane z FRDA mutacje frataksyny, I154F i W155R, powodują rozfałdowanie białko w wyniku poważnej modyfikacji strukturalnej. Szczegółowe porównanie szczegółowe porównanie właściwości konformacyjnych białek typu dzikiego i zmutowanych łącząc metodologie biofizyczne i biochemiczne. Wykazaliśmy, że mutanty FRDA zachowują natywny fałd w warunkach fizjologicznych, ale są różnie destabilizowane, co odzwierciedla zarówno ich zmniejszona stabilność termodynamiczna stabilność termodynamiczną i wyższą tendencję do trawienia proteolitycznego. Mutant I154F ma najsilniejszy wpływ na stabilność fałdu, zgodnie z oczekiwaniami wynikającymi z faktu, że zmutowana reszta zmutowana reszta przyczynia się do tworzenia hydrofobowego rdzenia. Funkcjonalnie, właściwości właściwości wiązania żelaza przez zmutowane frataksyny są częściowo upośledzone. Pozornie paradoksalna sytuacja posiadania klinicznie agresywnych wariantów frataxin które są fałdowane i są tylko znacznie mniej stabilne niż forma forma typu dzikiego w danym niekorzystnym fizjologicznym stanie stresu jest omawiana i kontekstualizowana w kategoriach mechanizmu determinującego patologię heterozygot FRDA heterozygotycznych. --- Ataksja Friedreicha (FRDA), autosomalna recesywna choroba kardiologiczna i neurodegeneracyjna, jest spowodowana niską ekspresją jest spowodowana niską ekspresją frataksyny, małego białka mitochondrialnego, kodowanego w jądrze. Na poziomie biochemicznym brak frataksyny prowadzi do rozregulowania homeostazy żelaza mitochondrialnego i uszkodzeń oksydacyjnych, co ostatecznie ostatecznie powoduje śmierć neuronów. Nadal jednak nie jest jasne, czy frataxin jest bezpośrednio zaangażowana w wiązanie żelaza, ponieważ ortolog drożdży, ale nie ludzkiego białka, tworzy duże agregaty w obecności dużego nadmiaru żelaza. nadmiaru żelaza. Porównaliśmy właściwości trzech białek z rodziny frataxin bakteryjnej CyaY z Escherichia coli, drożdżowej Yfh1 i ludzkiej jako reprezentatywnych dla organizmów o rosnącej złożoności. Pokazujemy, że białka mają ten sam fałd, ale różną stabilność termiczną i właściwości wiązania żelaza. właściwości wiązania żelaza. Podczas gdy ludzka frataxin nie ma tendencji do wiązania żelaza, CyaY tworzy agregaty promowane żelazem z zachowaniem podobnym do drożdży frataxin. Agregacja może być jednak kompensowana przez czynniki chelatujące lub siłę jonową. siłę jonową. W warunkach fizjologicznego zasolenia prawie nie obserwuje się agregacji. Zaprojektowanie mutantów wyprodukowanych w celu identyfikacji powierzchni białka zaangażowanej w agregację promowaną żelazem pozwala nam wykazać, że w procesie tym pośredniczy ujemnie naładowany grzbiet powierzchni. przez ujemnie naładowany grzbiet powierzchni. Mutacja trzech z tych reszt jest wystarczająca do przekształcenia CyaY w białko o właściwościach podobnych do właściwości ludzkiej frataksyny. Z drugiej strony, mutacja odsłoniętej powierzchni arkusza beta arkusza, który zawiera większość konserwowanych reszt, nie wpływa na agregację, co sugeruje agregację, co sugeruje, że wiązanie żelaza jest niezachowaną częścią bardziej złożonej funkcji komórkowej złożonej funkcji komórkowej frataksyny. --- Ataksja Friedreicha jest ciężką chorobą neurodegeneracyjną spowodowaną zmniejszoną ekspresją frataksyny, białka mitochondrialnego, które stymuluje biogenezę klasterów żelazo-siarka (Fe-S). biogenezę klastrów żelazo-siarka (Fe-S). U ssaków podstawowe etapy składania klastrów Fe-S są wykonywane przez kompleks NFS1-ISD11-ISCU poprzez tworzenie pośredniego nadsiarczku na NFS1. Tutaj pokazujemy, że frataxin moduluje reaktywność nadsiarczku NFS1 z tiolami. Używamy związków maleimidowo-peptydowych wraz ze spektrometrią mas do badania cysteiny-persulfidu w NFS1 i ISCU. Nasze dane ujawniają, że w obecności ISCU, frataxin zwiększa szybkość dwóch podobnych reakcji na nadsiarczku NFS1: transfer siarki do ISCU prowadzący do nagromadzenie nadsiarczku na cysteinie C104 ISCU i przeniesienie siarki do małych tioli, takich jak DTT, L-cysteina i GSH, prowadząc do persulfuracji tych tioli i ostatecznie siarczku tych tioli i ostatecznie uwolnienia siarczku. Dane te rodzą ważne pytania dotyczące fizjologicznego mechanizmu tworzenia klastrów Fe-S i wskazują na unikalną funkcję unikalną funkcję frataksyny jako wzmacniacza transferu siarki w obrębie klastra NFS1-ISD11-ISCU.
|
Które białko jest zmutowane w ataksji Friedreicha?
|
Ogólnie przyjmuje się, że ataksja Friedreicha (FRDA) jest spowodowana niedoborem ekspresji frataksyny, białka mitochondrialnego zaangażowanego w homeostazę żelaza, które wpływa głównie na mózg, zwoje korzenia grzbietowego rdzenia kręgowego, serce, a w niektórych przypadkach na trzustkę.
|
1,683
|
Agoniści muskarynowi M1 AF102B (Cevimeline, EVOXACTM: przepisywany w USA i Japonii na zespół Sjogrena, AF150(S) i AF267B--1) są neurotroficzne. Japonii na zespół Sjogrena), AF150(S) i AF267B-1) mają działanie neurotroficzne i synergistyczne z neurotrofinami, takimi jak czynnik wzrostu nerwów i naskórkowy czynnik wzrostu czynnik; 2) podnoszą nieamyloidogenne białko prekursorowe amyloidu (alfa-APP) in vitro i zmniejszają poziomy beta-amyloidu (A beta) in vitro i in vivo; i 3) hamują śmierć komórek i apoptozę wywołaną przez A beta i stres oksydacyjny w komórkach PC12 transfekowanych receptorem muskarynowym M1. Efekty te można połączyć z korzystnym wpływem tych związków na niektóre inne główne cechy charakterystyczne choroby Alzheimera (AD) (np. hiperfosforylacja tau i sparowane filamenty helikalne [PHF]). filamenty spiralne [PHF]; oraz utrata funkcji cholinergicznych sprzyjająca zaburzeniom poznawczym). upośledzenia funkcji poznawczych). Leki te przywracały zaburzenia poznawcze w kilku zwierzęcych modelach modelach zwierzęcych AD, naśladując różne aspekty AD, z wysokim marginesem bezpieczeństwa (np. AF150[S]>1500 i AF267B >4500). Warto zauważyć, że związki te wykazują wysoką biodostępność i niezwykłą preferencję dla mózgu w porównaniu z osoczem po p.o. administracja. U myszy z małymi hipokampami, w przeciwieństwie do rywastygminy i nikotyna, AF150(S) i AF267B przywracały zaburzenia poznawcze również na ucieczce opóźnienie w paradygmacie labiryntu wodnego Morrisa w uczeniu się odwrotnym. Ponadto w starzejące się i upośledzone poznawczo mikroby (naturalny model zwierzęcy, który naśladuje AD patologia i upośledzenie funkcji poznawczych), przedłużone leczenie AF150(S) przywróciło zaburzenia poznawcze i behawioralne oraz zmniejszoną hiperfosforylację tau, PHF i astrogliozę. Nasi agoniści M1, samodzielnie lub w polifarmacji, mogą stanowić unikalną terapię unikalną terapię w AD ze względu na ich korzystny wpływ na główne cechy AD. --- Mezenchymalne komórki macierzyste pochodzące z ludzkiej krwi pępowinowej (hUCB-MSC) mają potencjalną rolę terapeutyczną w leczeniu zaburzeń neurologicznych. potencjalną rolę terapeutyczną w leczeniu zaburzeń neurologicznych, ale ich Obecne zastosowanie kliniczne i mechanizm działania nie zostały jeszcze ustalone w chorobie Alzheimera (AD). Choroba Alzheimera (AD). Tutaj donosimy, że przeszczepienie hUCB-MSC do prekursora amyloidu białka prekursorowego amyloidu (APP) i myszy z podwójnym transgenem preseniliny1 (PS1) znacząco poprawiła uczenie się przestrzenne i spadek pamięci. Ponadto, odkładanie się peptydu amyloidu-β (Aβ), poziomy β-sekretazy 1 (BACE-1) i hiperfosforylacja tau i hiperfosforylacja tau zostały dramatycznie zmniejszone u myszy APP/PS1 z przeszczepionymi hUCB-MSC. myszy. Co ciekawe, efekty te były związane z odwróceniem związanego z chorobą neurozapalenia mikrogleju, o czym świadczy zmniejszenie indukowane mikroglejem cytokiny prozapalne, podwyższony alternatywnie aktywowany mikrogleju i zwiększone cytokiny przeciwzapalne. Odkrycia te doprowadziły nas do sugerują, że hUCB-MSC wytworzyły trwały efekt neuroprotekcyjny poprzez indukując pętlę sprzężenia zwrotnego obejmującą alternatywną aktywację mikrogleju neurozapalenia, tym samym poprawiając patofizjologię choroby i odwracając spadek funkcji poznawczych związany z odkładaniem się Aβ u myszy z AD. --- Skutki przewlekłego stresu nie są do końca poznane. Mogą one leżeć u podstaw depresji i demencji. W tym badaniu oceniano związek między przewlekłym stresem, poziomem glutaminianu, fosforylacją białka tau i tlenkiem azotu u starych szczurów szczurów narażonych na przewlekły łagodny stres (CMS). Stare (>15 miesięcy) samce szczurów rasy Wistar były narażone na CMS. Grupy porównawcze obejmowały stare i młode szczury kontrolne, młode szczury narażone na CMS i stare szczury narażone na CMS leczone neuronalną inhibitorem enzymu syntazy tlenku azotu (nNOS), 7-nitroindazolem (20 mg/kg/dzień i.p.). Określono poziomy glutaminianu w hipokampie i aktywność dekarboksylazy glutaminianowej (GAD) i oceniano fosforylację białka tau. Wiek był istotnym (p=0,025) źródłem zmienności poziomu glutaminianu [811,71+/-218,1, 665,9+/-124,9 mikromol/g białka tkankowego (M+/-SD) u młodych i starych szczurów kontrolnych, odpowiednio]. Stare szczury narażone na CMS charakteryzowały się zwiększonym ryzykiem rozwoju anhedonii. Stwierdzono znaczący (p=0,035) spadek aktywności enzymu GAD (-60,06%) i zwiększoną hiperfosforylację białka tau u starych szczurów narażonych na CMS w porównaniu z grupą kontrolną. Podanie 7-nitroindazolu do CMS znacząco (p = 0,002) zwiększyło aktywność GAD, zmniejszyło poziom glutaminianu (7,19+/-3,19 vs. 763,9+/-91 mikromoli/g białka tkankowego; p=0.0005) i zmniejszoną fosforylację białek tau w porównaniu do szczurów narażonych na CMS szczury. --- Kinaza syntazy glikogenu-3 (GSK-3) jest kinazą serynowo-treoninową ulegającą wszechobecnej ekspresji. kinaza, która występuje szczególnie obficie w OUN. Uważa się, że rozregulowanie aktywności GSK-3 odgrywa kluczową rolę w patogenezie przewlekłych zaburzeń OUN, takich jak choroba Alzheimera. takich jak choroba Alzheimera (AD), choroba afektywna dwubiegunowa i choroba Huntingtona, a także zaburzeń metabolicznych, takich jak choroba zaburzeń metabolicznych, takich jak cukrzyca typu II. W związku z tym inhibitory GSK-3 były postulowane jako narzędzia terapeutyczne dla tych chorób. Interesujące, Co ciekawe, na patofizjologiczną i farmakologiczną regulację GSK-3 wpływa mechanizm mechanizm amplifikacji, który dotyczy zarówno inhibicji, jak i aktywacji. Istnieje zatem możliwość istnieje zatem możliwość, że trwałe hamowanie lub aktywacja mogą utrzymywać się po ustaniu początkowego wyzwalacza. Jeśli chodzi o AD, wykazano, że GSK-3 GSK-3 gromadzi się w neuronach pretangle. Ponadto, GSK-3 fosforyluje tau w większości reszt serynowych i treoninowych hiperfosforylowanych w PHF (paired helical filament) -tau i GSK-3. filament) -tau, a aktywność GSK-3 przyczynia się zarówno do produkcji beta-amyloidu i do śmierci neuronów, w której pośredniczy beta-amyloid. Zgodnie z tym, myszy z warunkową nadekspresją warunkową nadekspresją GSK-3 w neuronach przodomózgowia (myszy Tet/GSK-3beta) odzwierciedlają aspekty neuropatologii AD, takie jak hiperfosforylacja tau, apoptotyczna śmierć neuronów i reaktywna astrocytoza, a także deficyt uczenia się przestrzennego. deficyt. Tutaj wykorzystujemy warunkowy system używany do generowania myszy Tet/GSK-3beta w celu zbadania, czy biochemiczne, histopatologiczne i behawioralne konsekwencje zwiększonej aktywności GSK-3 konsekwencje zwiększonej aktywności GSK-3 są podatne na powrót po przywróceniu normalnego poziomu GSK-3. Tutaj pokazujemy, że wyłączenie transgenu u myszy prowadzi do normalnej aktywności GSK-3, normalnych poziomów fosfo-tau, zmniejszonej śmierci neuronów i tłumienia deficytu poznawczego, a tym samym dalsze wspieranie potencjału inhibitorów GSK-3 w terapii AD. --- Aktywność fosfatazy białkowej (PP)-2A, która reguluje fosforylację tau jest upośledzona w mózgu z chorobą Alzheimera. Tutaj pokazujemy, że przejściowa transfekcja komórek PC12 inhibitorem-2 (I2PP2A) PP2A powoduje nieprawidłową hiperfosforylację tau przy Ser396/Ser404 i Ser262/Ser356. Ta hiperfosforylacja tau jest obserwowana tylko wtedy, gdy subkomórkowe przesunięcie I2PP2A ma miejsce z jądra do cytoplazmy i towarzyszy mu rozszczepienie I2PP2A do fragmentu 20 kDa. Memantyna, niekompetycyjny inhibitor inhibitor receptorów N-metylo-D-asparaginianu, hamuje tę nieprawidłową fosforylację fosforylację tau i śmierć komórki oraz zapobiega indukowanemu przez I2PP2A hamowaniu aktywności PP2A in vitro. Odkrycia te pokazują nowe mechanizmy, za pomocą których I2PP2A reguluje wewnątrzkomórkową aktywność PP2A i fosforylację tau, i przez które memantyna moduluje sygnalizację PP2A i hamuje zwyrodnienie neurofibrylarne zwyrodnienie neurofibrylarne.
|
Wymień kilka sposobów odwrócenia hiperfosforylacji Tau w tauopatiach?
|
Zastosowano różne sposoby, aby spróbować odwrócić hiperfosforylację Tau poprzez podawanie inhibitorów, takich jak: 7-nitroindazol, memantyna, inhibitory kinazy syntazy glikogenu-3.
Inne metody to przeszczepianie ludzkich mezenchymalnych komórek macierzystych pochodzących z krwi pępowinowej i podawanie agonistów muskarynowych M1.
|
1,684
|
Aktywacja mikrogleju, komórek odpornościowych rezydujących w OUN, jest patologiczną cechą charakterystyczną stwardnienia zanikowego bocznego (ALS). stwardnienia zanikowego bocznego (ALS), zaburzenia neurodegeneracyjnego wpływającego na neurony ruchowe. neurony ruchowe. Pomimo dowodów na to, że mikroglej przyczynia się do progresji choroby, dokładna rola tych komórek w patologii ALS pozostaje nieznana. My immunomagnetycznie izolowaliśmy mikroglej z różnych regionów OUN szczurów SOD1(G93A) szczurów w trzech różnych punktach progresji choroby: przedobjawowym, z objawami i końcowym stadium. Nie zaobserwowaliśmy różnic w liczbie lub fenotypie mikrogleju fenotypu u szczurów przedobjawowych w porównaniu z grupą kontrolną typu dzikiego. Chociaż po po wystąpieniu choroby nie doszło do infiltracji makrofagów, zaobserwowano znaczny wzrost liczby mikrogleju w rdzeniu kręgowym, ale nie w korze mózgowej. W końcowym stadium choroby mikroglej charakteryzował się wysoką ekspresją galektyny-3, osteopontyny i VEGF, a jednocześnie obniżoną ekspresją TNFα, IL-6, BDNF i arginazy-1. Cytometria przepływowa ujawniła obecność co najmniej dwóch fenotypowo różnych populacji mikrogleju w rdzeniu kręgowym. Immunohistochemia wykazała, że mikroglej dodatni pod względem galektyny-3/osteopontyny był ograniczone do rogów brzusznych rdzenia kręgowego, regionów z ciężką degeneracją neuronów ruchowych. neuronów ruchowych. Mikroglej SOD1(G93A) z kory mózgowej, mniej dotkniętego regionu, wykazywał podobną ekspresję genów. mniej dotkniętego regionu, wykazywały podobne profile ekspresji genów do mikrogleju z szczurów typu dzikiego i wykazywały normalną odpowiedź na ogólnoustrojowe zapalenie indukowane przez LPS. Z drugiej strony, mikroglej rdzeniowy SOD1(G93A) w końcowym stadium miał stępione odpowiedzi na ogólnoustrojowy LPS, co sugeruje, że oprócz ich fenotypu zmiany, mogą być również upośledzone funkcjonalnie. Tak więc, po wystąpieniu choroby, mikroglej nabrał unikalnych cech, które nie są zgodne z typowym M1 (zapalnych) lub M2 (przeciwzapalnych) fenotypów. Ta transformacja była zaobserwowano tylko w najbardziej dotkniętych regionach OUN, co sugeruje, że nadekspresja zmutowanej hSOD1 nie jest wystarczająca do wywołania tych zmian w mikrogleju. Te obserwacje sugerują, że regionalna i fenotypowa heterogeniczność mikrogleju może być ważnym czynnikiem przy projektowaniu nowych strategii terapeutycznych ukierunkowanych na mikroglej i neurozapalenie w ALS. --- Mutacje w dysmutazie ponadtlenkowej 1 (SOD1) są główną przyczyną rodzinnego stwardnienia zanikowego bocznego (ALS). stwardnienia zanikowego bocznego (ALS), w którym zmutowane białka ulegają fałdowaniu i agregują tworząc wewnątrzkomórkowe inkluzje. Donosimy, że zarówno mały modyfikator podobny do ubikwityny (SUMO) 1 i SUMO2/3 modyfikują zmutowane SOD1 związane z ALS białka przy lizynie 75 w motoneuronalnej linii komórkowej, typie komórek dotkniętych ALS. ALS. W tych komórkach modyfikacja SUMO1 wystąpiła zarówno na lizynie 75, jak i lizynie 9 SOD1, a modyfikacja zmutowanych białek SOD1 związanych z ALS przez SUMO3, a nie przez niż przez SUMO1, znacząco zwiększyła stabilność białek i i przyspieszały tworzenie agregatów wewnątrzkomórkowych. Odkrycia te sugerują udział sumoilacji, szczególnie przez SUMO3, w procesie agregacji białek procesu leżącego u podstaw patogenezy ALS. --- Badania nad komórkami macierzystymi dają nadzieję na wyleczenie nieuleczalnych chorób neurodegeneracyjnych. W stwardnienie zanikowe boczne (ALS), wpływające na motoneurony ośrodkowego układu nerwowego (OUN), terapia oparta na komórkach macierzystych ośrodkowego układu nerwowego (OUN), terapia oparta na komórkach macierzystych ma na celu zastąpienie umierających motoneuronów gospodarza motoneuronów gospodarza poprzez transplantację komórek w regionach dotkniętych chorobą. Ponadto, przeszczepione komórki macierzyste mogą służyć jako źródło czynników troficznych zapewniających neuroprotekcję, spowalniając degenerację neuronów i postęp choroby. CEL: Określenie profilu siedmiu czynników troficznych wyrażanych przez mezenchymalne komórki macierzyste (MSC) i neuronalne komórki macierzyste. mezenchymalne komórki macierzyste (MSC) i neuronalne komórki macierzyste (NSC) po stymulacji białkami OUN z modelu szczurzego ALS związanego z SOD1. METODY: Hodowle szczurzych MSC, NSC i fibroblastów inkubowano z ekstraktami z mózgu i rdzenia kręgowego SOD1. ekstraktami z mózgu i rdzenia kręgowego transgenicznych szczurów SOD1(G93A) i ekspresją mRNA siedmiu czynników wzrostu mierzono za pomocą ilościowego PCR. WYNIKI: MSC, NSC i fibroblasty wykazywały różne wzorce ekspresji. Czynnik wzrostu nerwów i neurotropowy czynnik pochodzenia mózgowego były znacząco w górę zarówno w hodowlach NSC, jak i MSC po stymulacji ekstraktami SOD1(G93A) CNS ekstraktami. Czynnik wzrostu fibroblastów 2, insulinopodobny czynnik wzrostu i neurotropowy czynnik pochodzenia glejowego były regulowane w górę w NSC, podczas gdy te same czynniki były obniżone w MSC. Regulacja w górę czynnika wzrostu śródbłonka naczyniowego A była ograniczona do MSC i fibroblastów. Co zaskakujące, SOD1(G93A) rdzenia kręgowego, ale nie ekstrakt mózgowy, regulował w górę neurotropowy czynnik pochodzenia mózgowego w MSC i neurotropowy czynnik pochodzenia glejowego w NSC. WNIOSKI: Wyniki te sugerują, że nieodłączne cechy różnych komórek macierzystych definiują ich potencjał leczniczy i podnoszą koncepcję środowiska ALS w transplantacji komórek macierzystych. --- Spastyczność jest częstym i upośledzającym objawem obserwowanym u pacjentów z chorobami ośrodkowego układu nerwowego, w tym stwardnieniem zanikowym bocznym. choroby ośrodkowego układu nerwowego, w tym stwardnienie zanikowe boczne, chorobę dotykającą zarówno górne, jak i dolne neurony ruchowe. W stwardnieniu zanikowym bocznym, spastyczność jest tradycyjnie uważana za wynik degeneracji górnych neuronów ruchowych w mózgu. górnych neuronów ruchowych w korze mózgowej, chociaż degeneracja innych typów neuronów, w szczególności neuronów, w szczególności neuronów serotoninergicznych, może również stanowić przyczynę spastyczności. spastyczności. Przeprowadziliśmy badanie patologiczne u siedmiu pacjentów ze stwardnieniem zanikowym bocznym stwardnieniem zanikowym bocznym i sześciu osób z grupy kontrolnej i zaobserwowaliśmy, że centralne neurony neurony serotoninergiczne cierpią na proces zwyrodnieniowy z wyraźną neurytową a czasami utratą ciał komórkowych u pacjentów ze stwardnieniem zanikowym bocznym. stwardnienie zanikowe boczne. Co więcej, dystalne projekcje serotoninergiczne do rdzenia kręgowego neurony ruchowe i hipokamp systematycznie ulegały degeneracji u pacjentów z stwardnienie zanikowe boczne. U myszy SOD1 (G86R), transgenicznego modelu stwardnienia zanikowego bocznego, poziomy serotoniny były obniżone w pniu mózgu i rdzeniu kręgowym przed rdzenia kręgowego przed wystąpieniem objawów motorycznych. Ponadto, zauważalny był atrofia ciał komórek neuronów serotoninowych wraz ze zwyrodnieniem neurytów na początku choroby. początku choroby. Postawiliśmy hipotezę, że degeneracja neuronów serotoninergicznych może leżeć u podstaw spastyczności w stwardnieniu zanikowym bocznym i zbadaliśmy tę hipotezę hipotezę in vivo przy użyciu spastycznych skurczów mięśni ogona w odpowiedzi na stymulację mechaniczną jako miarę spastyczności. U myszy SOD1 (G86R) zaobserwowano spastyczne skurcze mięśni ogona. spastyczne skurcze mięśni ogona obserwowano w końcowym stadium choroby. Co ważne, były one zostały zniesione przez odwrotnych agonistów receptorów 5-hydroksytryptaminy-2b / c. Zgodnie z tym, ekspresja receptora 5-hydroksytryptaminy-2b była silnie zwiększona na początku choroby. początku choroby. Podsumowując, pokazujemy, że neurony serotoninergiczne ulegają degeneracji podczas stwardnienia zanikowego bocznego i że może to leżeć u podstaw spastyczności u myszy. Konieczne są dalsze badania w celu ustalenia, czy odwrotni agoniści 5-hydroksytryptaminy-2b/c mogą być interesujące w leczeniu spastyczności u pacjentów ze stwardnieniem zanikowym bocznym. u pacjentów ze stwardnieniem zanikowym bocznym. --- Stwardnienie zanikowe boczne jest najczęstszą chorobą neuronów ruchowych występującą u dorosłych. stwardnienie zanikowe boczne jest najczęstszą chorobą neuronów ruchowych u dorosłych. SOD1 sugerują, że neurodegeneracja jest procesem niezależnym od komórek w którym komórki mikrogleju wpływają na postęp choroby. Jednakże, czynniki neurotoksyczne pochodzące z mikrogleju nadal pozostają w dużej mierze niezidentyfikowane w stwardnieniu zanikowym bocznym. stwardnieniu zanikowym bocznym. Ponieważ ekscytotoksyczność jest głównym mechanizmem głównym mechanizmem powodującym śmierć neuronów ruchowych w stwardnieniu zanikowym bocznym. hipotezą było, że nadmierne uwalnianie glutaminianu przez aktywowane mikroglej przez ich system ich system [Formuła: patrz tekst] (antyporter cystyny/glutaminianu z podjednostką specyficzną specyficzną podjednostką xCT/Slc7a11) może przyczyniać się do neurodegeneracji. Tutaj my wykazać, że ekspresja xCT jest wzbogacona w mikrogleju w porównaniu z całkowitym rdzeniem kręgowym myszy rdzenia kręgowego myszy i nieobecna w neuronach ruchowych. Aktywowane mikroglej indukował ekspresję xCT a podczas choroby poziomy xCT były zwiększone zarówno w rdzeniu kręgowym, jak i izolowanych mikrogleju od zmutowanych myszy ze stwardnieniem zanikowym bocznym SOD1. Ekspresja xCT była również wykrywalna w tkankach pośmiertnych rdzenia kręgowego pacjentów z stwardnieniem zanikowym bocznym i korelowała ze zwiększonym stanem zapalnym. Genetyczna delecja xCT u myszy wykazała, że aktywowane mikroglej uwalniał glutaminian głównie przez system [Formuła: patrz tekst]. Co ciekawe, delecja xCT doprowadziła również do zmniejszenia produkcji specyficznych mikroglejowych czynników prozapalnych/neurotoksycznych, w tym tlenku azotu, TNFa i IL6, podczas gdy ekspresja markerów przeciwzapalnych/neuroprotekcyjnych, takich jak Ym1/Chil3, wskazując, że xCT reguluje funkcje mikrogleju. W amyotrophic lateral sclerosis myszy, delecja xCT zaskakująco doprowadziła do wcześniejszego wystąpienia objawów, ale, co ważne, po tym nastąpiło znaczne spowolnienie progresywna faza choroby, co skutkowało większą liczbą ocalałych neuronów ruchowych. Te wyniki są zgodne ze szkodliwym wkładem glutaminianu pochodzącego z mikrogleju glutaminianu podczas objawowej choroby. Dlatego pokazujemy, że system [Formula: patrz tekst] uczestniczy w reaktywności mikrogleju i moduluje stwardnienie zanikowe boczne stwardnienie zanikowe boczne degenerację neuronów ruchowych, ujawniając inaktywację układu [Wzór: patrz inaktywacja, jako potencjalne podejście do spowolnienia progresji choroby stwardnienia zanikowego bocznego. stwardnienia zanikowego bocznego po wystąpieniu objawów klinicznych.
|
Który typ komórek jest dotknięty stwardnieniem zanikowym bocznym?
|
Stwardnienie zanikowe boczne (ALS) jest chorobą neurodegeneracyjną, w której dochodzi do uszkodzenia neuronów ruchowych.
|
1,685
|
CEL: Określenie częstości występowania ubytku słuchu i nieprawidłowej tympanometrii u dzieci z dysplazją szkieletową. PROJEKT: Kliniczny program badań przesiewowych. MIEJSCE: Krajowy zjazd organizacji Little People of America. PACJENCI: Próba ochotników w wieku 18 lat lub młodszych z dysplazją szkieletową. dysplazją szkieletową. INTERWENCJE: Badanie przesiewowe słuchu z testami behawioralnymi i/lub emisją otoakustyczną, otoskopią i tympanometrią. otoskopii i tympanometrii. GŁÓWNE MIARY WYNIKÓW: Niepomyślny wynik badania przesiewowego słuchu został zdefiniowany jako 35 dB HL (poziom słyszenia) lub wyższy przy 1 lub więcej badanych częstotliwościach lub przez "nieudaną" odpowiedź emisji otoakustycznej. emisji otoakustycznych. Tympanogramy typu B i C uznano za nieprawidłowe. nieprawidłowe. WYNIKI: Do badania włączono 58 dzieci (w wieku ≤18 lat) z dysplazją szkieletową. a 56 ukończyło badania przesiewowe słuchu. Czterdzieści jeden dzieci miało prawidłowy słuch (71%); u 9 nie powiodło się w 1 uchu (16%); a u 6 nie powiodło się w obu uszach (10%). Czterdzieścioro czworo dzieci miało achondroplazję, a 31 miało prawidłowy słuch w obu uszach (71%); 8 nie przeszło badania przesiewowego słuchu w 1 uchu (18%), a 3 w obu uszach (7%). Tympanometrię wykonano u 45 dzieci, przy czym prawidłowe tympanogramy stwierdzono u 21 dzieci (47%). (47%), obustronne nieprawidłowe tympanogramy u 15 (33%) i jednostronne nieprawidłowe tympanogramy u 9 (20%). tympanogramy u 9 (20%). Czternaścioro dzieci z achondroplazją miało prawidłowe tympanogramy (42%). tympanogramy (42%); 11 miało obustronne nieprawidłowe tympanogramy (33%); i 8 miało jednostronne nieprawidłowe tympanogramy (24%). W przypadku dzieci bez funkcjonujących tympanostomii, prawdopodobieństwo wystąpienia ubytku słuchu było 9,5 razy większe, jeśli tympanometria była nieprawidłowa (P = .03). WNIOSKI: Utrata słuchu i choroby ucha środkowego są wysoce rozpowszechnione u dzieci z dysplazją szkieletową. dzieci z dysplazją szkieletową. Nieprawidłowa tympanometria jest silnie związana z obecnością ubytku słuchu, zgodnie z oczekiwaniami u dzieci z dysfunkcją trąbki słuchowej. trąbki słuchowej. Dla tych dzieci zalecane jest badanie przesiewowe słuchu z interwencją medyczną. u tych dzieci. --- Achondroplazja jest najbardziej rozpowszechnioną chondrodysplazją, a wielu autorów udokumentowało różnorodne powikłania społeczne i medyczne, które mogą zagrozić pełne i produktywne życie. Powikłania obejmują kompresję szyjno-rdzeniową, zwężenie kręgosłupa, restrykcyjną i obturacyjną chorobę płuc, zapalenie ucha środkowego i koślawość piszczeli. między innymi skrzywienie piszczeli. Te znane powikłania doprowadziły do zaleceń dotyczących przewidywanego postępowania z takimi pacjentami. Istnieje stosunkowo niewiele danych na temat rzeczywistej częstości i czasu wystąpienia tych problemów. Niniejszy artykuł przedstawia dane dotyczące częstości i wieku wystąpienia kilku z tych powikłań na podstawie powikłań na podstawie przeglądu zarejestrowanych informacji z kart 193 pacjentów z kilku uznanych ośrodków genetycznych o znanym zainteresowaniu zainteresowanymi chondrodysplazjami. Długość obserwacji była zróżnicowana, a wskaźniki w określonych przedziałach wiekowych zostały wykorzystane do oszacowania skumulowanego odsetka procent dotkniętych dla każdego powikłania. Raport zawiera informacje na temat zapalenie ucha środkowego, rurki wentylacyjne, utrata słuchu, wycięcie migdałków, problemy z mową, i osteotomii kości piszczelowej, przetaczania komorowego, bezdechu, dekompresji szyjno-czaszkowej i objawów neurologicznych. dekompresji i objawów neurologicznych związanych ze stenozą kręgosłupa. --- Przeprowadzono program badań przesiewowych słuchu w celu określenia częstości występowania i nieprawidłowej tympanometrii u osób z dysplazjami szkieletowymi krótkiego wzrostu. uczestniczących w krajowym spotkaniu. Zastosowano audiometrię behawioralną, badanie emisji otoakustycznej i tympanometrię. i tympanometria zostały wykorzystane do oceny słuchu. Niepowodzenie badania zdefiniowano jako słyszenie ≥ 35 dB na jednej lub więcej częstotliwościach lub przez "niepowodzenie" w emisji otoakustycznej. emisji otoakustycznych. Sto dziesięć ze 112 osób ukończyło badanie przesiewowe. 58 (51,8%) stanowiły dzieci. Siedemdziesiąt trzy (65,2%) miały achondroplazję, 34 (30,4%) miało jedną z 11 innych diagnoz, a 5 (4,4%) było niezdiagnozowanych. 25,8% dzieci nie przeszło badania przesiewowego słuchu w jednym lub obu uszach, podczas gdy 46,3% dorosłych nie przeszło badania przesiewowego słuchu w w jednym lub obu uszach. 55,1% dorosłych i 25,0% dzieci z achondroplazją nie przeszło badań przesiewowych. Nieprawidłowy słuch stwierdzono również u niektórych pacjentów z wrodzoną dysplazją kręgowo-podstawną (SEDC; 75%), dysplazją diastroficzną (66%) i Morquio (66%). Słuch był prawidłowy u osób z hipochondroplazją, pseudoachondroplazją i mikrocefaliczną osteodysplastyczną karłowatością pierwotną. Tympanometria była nieprawidłowa w co najmniej jednym uchu u 53,3% dzieci i 38,5% dorosłych. dorosłych. Nieprawidłowa tympanometria przy braku funkcjonujących rurek tympanostomijnych było związane z 9,5-krotnie większym prawdopodobieństwem utraty słuchu u dzieci i 2,8-krotnie większym prawdopodobieństwem utraty słuchu u wszystkich dorosłych. ubytkiem słuchu w całej kohorcie. Tylko 3 (2,7%) respondentów zgłosiło używanie aparatów słuchowych. używanie aparatów słuchowych. Utrata słuchu i choroby ucha środkowego są powszechne zarówno u u dzieci i dorosłych z dysplazją szkieletową. Dorośli częściej nie przechodzili częściej nie przechodzili badań przesiewowych słuchu niż dzieci. Nieprawidłowa tympanometria jest związana z ubytkiem słuchu. Badania przesiewowe słuchu z odpowiednią interwencją są zalecane dla tych pacjentów. pacjentów. --- Zwiększone ciśnienie wewnątrzczaszkowe oraz poszerzenie komór i podpajęczynówkowe są częstymi objawami achondroplazji. Rzadko prowadzą one do poważnych deficytów neurologicznych i/lub psychomotorycznych, a interwencja neurochirurgiczna jest rzadko konieczna. interwencja neurochirurgiczna. Niniejsze badanie podjęto w celu wykrycia objawów niewielkich dysfunkcji mózgu mózgowych i omówienia możliwości zapobiegania im. Trzydzieścioro dzieci z achondroplazją porównano z 3 grupami kontrolnymi: ich rodzeństwem, 30 dziećmi z innymi formami karłowatości. dzieci z innymi formami karłowatości i 30 dzieci o prawidłowym wzroście. Wczesny rozwój rozwój oceniano za pomocą kwestionariuszy. Umiejętności poznawcze zostały poznawcze za pomocą niemieckiej wersji Testu Zdolności Poznawczych i Testu Inteligencji Test Inteligencji Lorge-Thorndike. Dane osobowościowe badano przy użyciu standaryzowanych skal neurotyzmu, ekstrawersji i lęku. Dzieci z achondroplazją miały częstsze historie opóźnionego rozwoju motorycznego, opóźniony rozwój mowy i niższe oceny szkolne w specjalnościach związanych z językiem. językowych. Testy psychometryczne ujawniły wyniki całkowite i cząstkowe w w normalnym zakresie populacyjnym. W porównaniu z rodzeństwem i dopasowanymi dzieci z achondroplazją miały znacząco niższe wyniki całkowite głównie z powodu niskich wyników w podteście "rozumienie werbalne". Wnioskujemy, że że rozumienie werbalne jest znacznie upośledzone u dzieci z achondroplazją. achondroplazją. Ten częściowy niedobór jest prawdopodobnie związany z częstymi infekcjami ucha środkowego infekcjami ucha środkowego i wynikającym z nich niedosłuchem przewodzeniowym. Hipotonia z opóźnioną opóźnioną koordynacją mięśni ustno-gardłowych i reakcją rodziców na zmienione, bardziej niemowlęcy instynktowny wzorzec uwalniania może być czynnikiem przyczyniającym się. --- Charakterystyczne zmiany w kości skroniowej zostały niedawno zdefiniowane przez CT u dziewięciu pacjentów z achondroplazją (Cobb et al., Am J Neuroradiol 9:1195, 1988). Obejmowały one zwężenie podstawy czaszki i "górujące" grzbiety małżowin usznych, skutkujące nieprawidłową orientacją struktur ucha wewnętrznego i środkowego. struktur ucha wewnętrznego i środkowego. W celu ustalenia, czy te zmiany morfologiczne są przyczyną deficytu słuchu w achondroplazji, przeprowadzono badania audiometryczne i laryngologiczne u ośmiu z nich. laryngologiczne przeprowadzono u ośmiu z dziewięciu pacjentów. Wszyscy mieli w wywiadzie częste zapalenie ucha środkowego, a czterech doświadczyło założenia rurki z błony bębenkowej. błony bębenkowej. U trzech pacjentów stwierdzono znaczny odbiorczy ubytek słuchu, u dwóch przewodzeniowy ubytek słuchu, a jeden pacjent miał połączony ubytek słuchu. U żadnego z pacjentów zmian morfologicznych kości skroniowej nie stwierdzono korelacji ze stopniem niedosłuchu ze stopniem odbiorczego lub przewodzeniowego ubytku słuchu. Fuzja łańcucha kosteczek nie była obecna w żadnym z naszych przypadków. Odpowiednie leczenie częstego ostrego zapalenia ostrego zapalenia ucha środkowego oraz wczesne rozpoznanie wysięku w uchu środkowym i niedosłuchu przewodzeniowego u dzieci z achondroplazją. u dzieci z achondroplazją może mieć ogromne znaczenie w zapobieganiu trwałemu ubytkowi słuchu. trwałej utracie słuchu.
|
Czy achondroplazja wiąże się z ubytkiem słuchu?
|
Tak, w achondroplazji występuje deficyt słuchu
|
1,686
|
Reszty N6-metyloadenozyny (m6A), które znajdują się wewnętrznie w wirusowych i komórkowych populacjach mRNA w sekwencjach komórkowych populacjach mRNA w sekwencjach Apm6ApC i Gpm6ApC, zostały odgrywają rolę w przetwarzaniu i transporcie mRNA. Opracowaliśmy wrażliwe podejście do analizy poziomu i lokalizacji m6A w specyficznie oczyszczonych komórkowych mRNA, próbując skorelować lokalizację m6A z funkcją. Poliadenylowany mRNA jest hybrydyzowany z klonami cDNA reprezentującymi pełny rozmiar badanego mRNA lub jego fragmenty. badane mRNA lub jego fragmenty, a zabezpieczone RNA jest trawione i znakowany kinazą polinukleotydową in vitro. Po wzbogaceniu m6A przeciwciałem przeciwciałem anty-m6A, [32P]-pm6A jest rozdzielany na płytkach TLC i porównywany z całkowitą ilością radioznakowanych nukleotydów. Używając tej kombinacji znakowania in vitro RNA i selekcji przeciwciał, byliśmy w stanie wykryć m6A w oczyszczonym stabilnych mRNA, które nie mogą być łatwo znakowane w komórkach z większą czułością niż było to możliwe przy użyciu poprzednich technik. Zastosowaliśmy tę technikę do bydlęcego prolaktyny i wykazaliśmy, że ten mRNA zawiera m6A. Co więcej, wszystkie reszty m6A w tej wiadomości znajdują się w 2/3 cząsteczki i są wysoce skoncentrowane (61%). są wysoce skoncentrowane (61%) w sekwencji 108 nukleotydów w 3 ' niekodującym regionie wiadomości. Nielosowa dystrybucja m6A w specyficznym komórkowym mRNA, jak wykazano w przypadku bydlęcej prolaktyny, będzie musiało zostać wzięte pod uwagę przy projektowaniu modelu funkcji m6A. --- Cykloleucyna, konkurencyjny inhibitor transferazy metioniny, została użyta do generowania in vivo częściowo metylowanego mRNA w komórkach BSC-1 zakażonych SV40. Cykloleucyna w stężeniu 0,5 mg/ml powoduje ponad 30% spadek wewnętrznych m6A późnego mRNA SV40. późnego SV40 mRNA z niewielkim wpływem na dimetyloadenozynę 5' czapeczki m7GpppmAm. Po traktowaniu 2 i 5 mg/ml cykloleucyny, wewnętrzne m6As zostały zredukowane odpowiednio 10- i 100-krotnie. Zahamowanie metylacji mRNA BSC-1 metylacji było podobne do tego obserwowanego dla późnych mRNA SV40. W komórkach wystawionych na działanie 2 mg/ml cykloleucyny produkcja późnego mRNA SV40 została zahamowana o 80%, podczas gdy ilość jądrowego RNA SV40 była tylko nieznacznie zmniejszona. Frakcjonowanie wielkości jądrowego RNA SV40 jądrowego RNA z komórek traktowanych cykloleucyną ujawniło utratę SV40 19 S RNA z odpowiadającym jej wzrostem pofragmentowanego RNA sedymentującego między 11 a 5 S, tak, że całkowita ilość RNA SV40 w jądrze była prawie niezmieniona. Analiza wirusowych kompleksów transkrypcyjnych z komórek poddanych działaniu cykloleucyny wykazała, że cykloleucyna nie miała wpływu na transkrypcję SV40. Komórki transformowane SV40, w przeciwieństwie do komórek BSC-1, były zdolne do przetwarzania i transportować niedemetylowane RNA. Gdy transformowane komórki były traktowane 2 mg/ml cykloleucyną nie wykryto zmian w ilości lub wielkości cytoplazmatycznego i jądrowego RNA. i jądrowego RNA. Dane te przemawiają za rolą wewnętrznych cząsteczek m6A w modulowaniu związany z przetwarzaniem transport mRNA z jądra do cytoplazmy komórek komórek nietransformowanych. Transformowane komórki mogą uniknąć tej kontroli z powodu zmiany strukturalne w ich regionach okołojądrowych. --- Informacje o autorze: (1)Broad Institute of MIT and Harvard, Cambridge, MA 02142, USA. (2)Broad Institute of MIT and Harvard, Cambridge, MA 02142, USA; Whitehead Institute for Biomedical Research, Cambridge, MA 02142, USA; Departament ds. Institute for Biomedical Research, Cambridge, MA 02142, USA; Department of Biologii, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA 02139, USA. (3) Broad Institute of MIT and Harvard, Cambridge, MA 02142, USA; Graduate Program in Immunology, Division of Medical Sciences, Harvard Medical School, Boston, MA 02115, USA. (4) Whitehead Institute for Biomedical Research, Cambridge, MA 02142, USA. (5) Broad Institute of MIT and Harvard, Cambridge, MA 02142, USA; Harvard Stem Cell Institute and Department of Stem Cell Stem Cell Institute oraz Department of Stem Cell and Regenerative Biology, Harvard University, Cambridge, MA 02138, USA. (6)Whitehead Institute for Biomedical Research, Cambridge, MA 02142, USA; Department of Radiation Oncology, Dana-Farber Cancer Institute, 450 Brookline Avenue, Boston, MA 022. Avenue, Boston, MA 02215, USA. (7) Broad Institute of MIT and Harvard, Cambridge, MA 02142, USA; Center for Immunologii i Chorób Zapalnych, Massachusetts General Hospital, Charlestown, MA 02129, USA. (8)Broad Institute of MIT and Harvard, Cambridge, MA 02142, USA; McGovern Institute for Brain Research, Massachusetts General Hospital, Charlestown, MA 02129, USA. McGovern Institute for Brain Research, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA 02139, USA; Department of Brain and Cognitive Sciences and Biological Engineering, Massachusetts Institute, USA. Inżynierii Biologicznej, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA 02139, USA. (9)Broad Institute of MIT and Harvard, Cambridge, MA 02142, USA; Wydział Biologii, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA 02139, USA. Biologii, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA 02139, USA; Wydział Biologii Systemów, Harvard Medical School, Boston, MA 02114, USA. Adres elektroniczny: [email protected]. (10)Broad Institute of MIT and Harvard, Cambridge, MA 02142, USA; Department of Biologii, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA 02139, USA; Howard Hughes Medical Institute, 4000 Jones Bridge Road, Chevy Chase, MD 20815, USA. Adres elektroniczny: [email protected]. --- Wielokrotnie wykazano, że przewlekły stres zmienia dendryty, kolce i moduluje ekspresję cząsteczek synaptycznych. moduluje ekspresję cząsteczek synaptycznych. Wszystkie te efekty mogą upośledzać przekazywanie informacji między neuronami. Niniejsze badanie pokazuje, że przewlekły stres reguluje również ekspresję M6a, glikoproteiny zlokalizowanej w błonach aksonalnych. błonach aksonalnych. Wcześniej wykazaliśmy, że M6a jest składnikiem aksonów glutaminergicznych. aksonów glutaminergicznych. Obecne dane ujawniają, że jest to wariant splicingowy M6a-Ib, a nie M6a-Ia, który ulega silnej ekspresji w mózgu. Przewlekły stres u samce szczurów (3 tygodnie codziennego powściągliwości) mają skutki regionalne: ilościowa hybrydyzacja in situ hybrydyzacja wykazała, że mRNA M6a-Ib w neuronach ziarnistych zakrętu zębatego i w neuronach piramidalnych CA3 jest obniżone, podczas gdy mRNA M6a-Ib w przyśrodkowej korze przedczołowej jest regulowane w górę przez przewlekły stres. Jest to pierwsze badanie pokazujące, że ekspresja cząsteczki błony aksonalnej jest zróżnicowana wpływ stresu w sposób zależny od regionu. Dlatego można spekulować że zmniejszona ekspresja glikoproteiny w hipokampie prowadzi do w odpowiednich obszarach projekcji korowej. Zwiększona ekspresja M6a-Ib w przyśrodkowej korze przedczołowej (w obszarach kory przedlimbicznej i infralimbicznej) kory) może być interpretowana jako mechanizm kompensacyjny w odpowiedzi na zmiany w projekcjach aksonalnych z hipokampa. Nasze odkrycia dostarczają dowodów na to, że oprócz zmian w dendrytach i kolcach przewlekły stres zmienia również integralność aksonów, a tym samym może upośledzać transfer informacji nawet między odległymi regionami mózgu. --- Polimorfizm genu FTO kodującego demetylazę N(6)-metyladenozyny (m(6)A) RNA demetylazy był silnie związany z otyłością u ludzi; jednak mechanizm przez który FTO wpływa na metabolizm, biorąc pod uwagę jego wyłaniającą się rolę w modyfikacji RNA jest wciąż słabo poznany. Nowe badanie opublikowane w Cell Research donosi o nowych funkcjach implikujących FTO w regulacji alternatywnego splicingu mRNA splicingu w kontroli adipogenezy. --- Dwie ludzkie demetylazy, enzym związany z masą tłuszczową i otyłością (FTO) oraz enzym ALKBH5, oksydacyjnie demetylują obfite reszty N(6)-metyladenozyny (m(6)A) w mRNA. w mRNA. Osiągnięcie metody selektywnego hamowania FTO w stosunku do ALKBH5 pozostaje jednak wyzwaniem. wyzwaniem. Tutaj zidentyfikowaliśmy kwas meklofenamowy (MA) jako wysoce selektywny inhibitor FTO. MA jest niesteroidowym lekiem przeciwzapalnym że badania mechanistyczne wskazują, że konkuruje z wiązaniem FTO dla kwasu nukleinowego zawierającego m(6)A. Struktura FTO/MA ujawniła wiele na temat hamującej funkcji FTO. Nasze nowo odkryte zrozumienie, ujawnione tutaj, części części pokrywy rozpoznawania nukleotydów (NRL) w FTO, na przykład, pomogło wyjaśnić zasady stojące za selektywnością FTO w stosunku do ALKBH5. Leczenie komórek komórek HeLa formą estru etylowego MA (MA2) doprowadziło do podwyższonego poziomu modyfikacji m(6)A w m(6)A. m(6)A w mRNA. Nasze wspólne wyniki podkreślają rozwój funkcjonalnych sond enzymu FTO, które (i) umożliwią przyszłe badania biologiczne badania biologiczne i (ii) utorują drogę do racjonalnego projektowania silnych i specyficznych inhibitorów FTO do zastosowania w medycynie. --- Wiadomo, że rozległy repertuar modyfikacji leży u podstaw wszechstronnych kodujące, strukturalne i katalityczne funkcje RNA, ale pozostaje on w dużej mierze niezbadane terytorium. Chociaż badania biochemiczne wskazują, że N(6)-metyladenozyna (m(6)A) jest najbardziej rozpowszechnioną wewnętrzną modyfikacją w informacyjnym RNA. RNA, dogłębne badanie jej dystrybucji i funkcji zostało utrudnione przez brak solidnych metod analitycznych. Tutaj przedstawiamy ludzki i mysi krajobraz modyfikacji m(6)A w sposób obejmujący cały transkryptom, przy użyciu nowego podejście, m(6)A-seq, oparte na wychwytywaniu za pośrednictwem przeciwciał i masowo równoległym sekwencjonowaniu. sekwencjonowaniu. Zidentyfikowaliśmy ponad 12 000 miejsc m(6)A charakteryzujących się typowym konsensusem w transkryptach. w transkryptach ponad 7 000 ludzkich genów. Miejsca preferencyjnie pojawiają się w dwóch różnych punktach orientacyjnych - wokół kodonów stop i wewnątrz i są wysoce konserwatywne między człowiekiem a myszą. Chociaż większość miejsc jest dobrze zachowana w tkankach prawidłowych i nowotworowych oraz w odpowiedzi na różne bodźce. odpowiedzi na różne bodźce, zidentyfikowano podzbiór zależnych od bodźca, dynamicznie modulowanych miejsc. zidentyfikowano dynamicznie modulowane miejsca. Wyciszenie metylotransferazy m(6)A znacząco wpływa na ekspresję genów i alternatywne wzorce splicingu, co skutkuje modulacją szlaku sygnałowego p53 (znanego również jako TP53) i apoptozą. apoptozę. Nasze odkrycia sugerują zatem, że dekoracja RNA przez m(6)A ma fundamentalną rolę w regulacji ekspresji genów. --- Niedawne odkrycia dotyczące odwracalnej metylacji N(6)-metyladenozyny (m(6)A) na informacyjnego RNA (mRNA) i mapowanie metylomów m(6)A u ssaków i drożdży mają ujawniły potencjalne funkcje regulacyjne tej modyfikacji RNA. U roślin, defekty w metylotransferazie m(6)A powodują fenotyp letalny zarodka, sugerując krytyczną rolę m(6)A w rozwoju roślin. Tutaj profilujemy m(6)A w dwóch odmianach Arabidopsis thaliana i ujawniamy, że m(6)A jest wysoce konserwatywną modyfikacją mRNA w roślinach. W odróżnieniu od ssaków, m(6)A w A. thaliana jest wzbogacony nie tylko wokół kodonu stop i w obrębie regionów 3'-nietranslowanych, ale także wokół kodonu start. Analiza ontologii genów wskazuje, że unikalny wzór dystrybucji m(6)A w A. thaliana jest związany ze specyficznymi dla roślin szlakami obejmującymi chloroplast. Odkryliśmy również odkryliśmy pozytywną korelację między odkładaniem m(6)A a obfitością mRNA, sugerując regulacyjną rolę m(6)A w ekspresji genów roślinnych. --- Informacje o autorze: (1)Departament Genetyki Molekularnej, Weizmann Institute of Science, Rehovot, Izrael. (2)Centrum Badań nad Rakiem, Centrum Medyczne Chaim Sheba, Tel Hashomer, Izrael, oraz Sackler School of Medicine, Tel Aviv University, Tel Aviv, Izrael. (3)Department of Chemistry and Institute for Biophysical Dynamics, The University of Chicago, Chicago, IL 60637, USA. (4)Mina and Everard Goodman Faculty of Life Sciences, Bar-Ilan University, Ramat Gan, Izrael. (5) Departament Immunologii, Instytut Nauki Weizmanna, Rehovot, Izrael. (6)The Department of Molecular Genetics, Weizmann Institute of Science, Rehovot, Izrael. Wydział Pediatrii i Oddział Immunologii Dziecięcej, Centrum Medyczne Rambam Centrum Medyczne Rambam i Wydział Medycyny B. Rappaporta, Technion, Hajfa, Izrael. (7) Cancer Research Center, Chaim Sheba Medical Center, Tel Hashomer, Izrael, oraz Sackler School of Medicine, Uniwersytet w Tel Awiwie, Tel Awiw, Izrael. Mina i Everard Goodman Faculty of Life Sciences, Bar-Ilan University, Ramat Gan, Izrael. (8)Departament Genetyki Molekularnej, Weizmann Institute of Science, Rehovot, Izrael. [email protected] [email protected] [email protected]. (9) Centrum Badań nad Rakiem, Centrum Medyczne Chaim Sheba, Tel Hashomer, Izrael, oraz Sackler School of Medicine, Tel Aviv University, Tel Aviv, Izrael. [email protected] [email protected] [email protected]. --- Wcześniej zmapowaliśmy miejsca N6-metyloadenozyny (m6A) w genomowym RNA wirusa mięsaka Rous (RSV). Wyniki tego badania i eksperymentów z wykorzystaniem inhibitorów metylacji sugerują, że m6A może być zaangażowany w przetwarzanie mRNA zdarzeń. Opisujemy podejście do bezpośredniej analizy funkcji m6A w RNA i do badania specyficzności sekwencji metylazy m6A. Dwa miejsca metylacji w RSV (nukleotydy 7414 i 7424) zostały zmienione przez mutagenezę ukierunkowaną oligonukleotydami. Wysoce konserwatywna sekwencja konsensusu GAC w tych miejscach została zmieniona na GAU. Nowe sekwencje nie były już metylowane w genomowym RNA RSV; sekwencja GAC była wymagana do skutecznej modyfikacji zasad w tych dwóch adenozynach. Zmieniony wzór m6A nie wpływ na przetwarzanie wirusowego RNA ani na cykl życiowy wirusa w zainfekowanych komórkach. --- N(6)-metyladenozyna (m6A) jest najliczniej występującą zmodyfikowaną zasadą w eukariotycznym mRNA i została powiązana z różnymi efektami na los mRNA. Obecne podejścia do mapowania lokalizują reszty m6A w regionach transkryptu o długości 100-200 nt, ale nie mogą zidentyfikować dokładnych pozycji m6A na poziomie całego transkryptomu. Tutaj opracowaliśmy m6A o rozdzielczości pojedynczych nukleotydów i immunoprecypitacji (miCLIP) i wykorzystaliśmy go do wykazania, że przeciwciała przeciwko m6A mogą indukować specyficzne mutacje sygnatury na resztach m6A po indukowanym światłem ultrafioletowym przeciwciałem-RNA i odwrotnej transkrypcji. Odkryliśmy, że te przeciwciała w podobny sposób indukowały sygnatury mutacji w N(6),2'-O-dimetyloadenozynie (m6Am), modyfikacji modyfikacji występującej w pierwszym nukleotydzie niektórych mRNA. Używając tych sygnatur, zmapowaliśmy m6A i m6Am z rozdzielczością pojedynczego nukleotydu w ludzkim i mysim mRNA i zidentyfikowaliśmy małe nukleolarne RNA (snoRNA) jako nową klasę niekodujących cząsteczek zawierających m6A niekodujących RNA (ncRNA).
|
Na jakie właściwości mRNA wpływa N6-metyloadenozyna (m6A)?
|
N(6)-metyladenozyna (m6A) jest najliczniej występującą zmodyfikowaną zasadą w eukariotycznym mRNA i została powiązana z różnymi efektami na los mRNA. m6A głównie i bezpośrednio zmniejsza stabilność mRNA.
|
1,687
|
W celu ustalenia, czy aktywność transportu Ca(2+)-błonowego serca jest w przewlekłej cukrzycy indukowanej przez alloksan, szczurom podano dożylnie w dawce 65 mg/kg, a serca wykorzystano 8 tygodni później. Około 4 tyg, zwierzętom z cukrzycą wstrzykiwano insulinę (3 U/dzień) przez 4 tygodnie. Zarówno sarkolemmy (SL) i błony siateczki sarkoplazmatycznej (SR) zostały wyizolowane z tkanki z tkanki komorowej i określono ich aktywność transportu Ca(2+). Pobór Ca2+ zależny od Na(+)SL, pobór Ca2+ zależny od ATP i aktywność ATPazy stymulowana Ca(2+) były obniżone w SL. ATPazy były obniżone w sercu cukrzycowym. Podobnie, SR Aktywność wychwytu Ca2+ zależnego od ATP w sercu cukrzycowym była znacznie zmniejszona w porównaniu z preparatami kontrolnymi. Te defekty w cukrzycowym SL i SR aktywności transportu Ca(2+) zapobiegało leczenie zwierząt z cukrzycą insuliną. insuliną. Wyniki uzyskane w szczurzym modelu cukrzycy alloksanowej potwierdzają pogląd że nieprawidłowości błonowe w odniesieniu do obsługi Ca2+ mogą prowadzić do przeciążenia wewnątrzkomórkowego Ca2+ i rozwoju kardiomiopatii cukrzycowej. kardiomiopatii cukrzycowej. --- Wstęp: Sugeruje się, że wewnątrzkomórkowe przeciążenie Ca2+ w miocytach serca prowadzi do rozwoju kardiomiopatii cukrzycowej. prowadzi do rozwoju kardiomiopatii cukrzycowej. Troglitazon, środek środek uwrażliwiający na insulinę, jest obiecującym środkiem terapeutycznym dla cukrzycy i wykazano, że zapobiega zmianom w mięśniu sercowym wywołanym cukrzycą. Aby wyjaśnić podstawowy mechanizm działania troglitazonu na miocyty serca, wpływ troglitazonu na zależne od napięcia prądy Ca2+ zostały zbadane i porównane z klasycznymi antagonistami Ca2+ (werapamilem i nifedypiną). METODY I WYNIKI: W pojedynczych miocytach przedsionka świnki morskiej zastosowano techniki całokomórkowego zacisku napięciowego. miocytów przedsionka świnki morskiej. W warunkach kontrolnych z wewnętrznym roztworem CsCl zależne od napięcia prądy Ca2+ składały się zarówno z typu T (ICa,T) i typu L (ICa,L). Troglitazon skutecznie zmniejszał amplitudę ICa,L w sposób zależny od stężenia. Troglitazon tłumił również ICa,T, ale wpływ troglitazonu na ICa,T był mniej silny niż na ICa,L. Zależności prąd-napięcie dla ICa,L i potencjał odwrócenia dla ICa,L nie zostały zmienione przez troglitazon. Półmaksymalne stężenie hamujące stężenie troglitazonu na ICa,L mierzone przy potencjale utrzymywania -40 mV wynosiło 6,3 mikromola/L, a 30 mikromoli/L troglitazonu prawie całkowicie hamowało ICa,L. Troglitazon 10 mikromoli/L nie wpływał na przebiegi czasowe inaktywacji ICa,L. inaktywacji ICa,L i hamował ICa,L głównie w sposób niezależny od użycia, bez zmiany zależnej od napięcia inaktywacji. Ten efekt był różnił się od działania werapamilu i nifedypiny. Troglitazon zmniejszał również ICa,L wzmocniony izoproterenolem lub cAMP. WNIOSKI: Wyniki te pokazują, że troglitazon hamuje zależne od napięcia prądy Ca2+ (typu T i typu L), a następnie antagonizuje działanie izoproterenolu w miocytach serca, prawdopodobnie odgrywając w ten sposób rolę w w zapobieganiu indukowanemu cukrzycą wewnątrzkomórkowemu przeciążeniu Ca2+ i późniejszym zmianom zmian w mięśniu sercowym. --- Stosowanie insuliny przez diabetyków w dużej mierze wyeliminowało zagrożenie śmiercią z powodu śpiączki ketonowej. śpiączki ketotycznej, ale dysfunkcja układu sercowo-naczyniowego pozostaje główną przyczyną zgonów u pacjentów z cukrzycą. Ostatnie badania wskazują na uogólniony defekt błony które mogą powodować nieprawidłowości w metabolizmie wapnia w nerwach, mięśniu sercowym i mięśniach gładkich, a także komórkach śródbłonka, a tym samym może prowadzić odpowiednio do do rozwoju neuropatii, pierwotnej kardiomiopatii, mikroangiopatii i miażdżycy w miażdżycy w populacji chorych na cukrzycę. Każdy z tych procesów patogenetycznych, które są związane z niedoborem insuliny, samodzielnie lub w połączeniu z innymi innymi, może prowadzić do dysfunkcji serca w przewlekłej cukrzycy. Aktywacja współczulnego układu nerwowego i nieprawidłowości w metabolizmie katecholamin. zostały zidentyfikowane w cukrzycy; ich udział w genezie niewydolności pompy niewydolności pompy sercowej, a także chorób dużych i małych naczyń. Wady błony na co wskazują zmiany zarówno w błonie plazmatycznej, jak i glikokaliksie w kardiomiopatii cukrzycowej. kardiomiopatii cukrzycowej wydają się być złożone i mogą obejmować zmiany w metabolizmie lipidów i pirydów. metabolizmu lipidów i nukleotydów pirymidynowych. Wydaje się, że wewnątrzkomórkowe przeciążenie wapnia jest ściśle związane z rozwojem kardiomiopatii cukrzycowej, jednak kardiomiopatii cukrzycowej, jednak konieczne są skoncentrowane wysiłki badawcze w celu zrozumienie pierwotnej zmiany biochemicznej w patogenezie dysfunkcji serca w cukrzycy. w patogenezie dysfunkcji serca w cukrzycy. W międzyczasie, zwiększona świadomość klinicystów dotycząca podatności klinicystów na temat podatności pacjentów z cukrzycą na problemy sercowo-naczyniowe może pomóc w zmniejszeniu śmiertelności i zachorowalności w populacji chorych na cukrzycę. w populacji chorych na cukrzycę.
|
Czy przeciążenie wapniem bierze udział w rozwoju kardiomiopatii cukrzycowej?
|
Tak.
|
1,688
|
Nieprawidłowa aktywacja kompleksu ssaczego celu rapamycyny 1 (mTORC1), spowodowana utratą lub przez utratę lub inaktywację kompleksu białkowego TSC1/TSC2, prowadzi do ujemnego sprzężenia zwrotnego hamowania Akt. Dokładne mechanizmy tego procesu wciąż nie są w pełni poznane. w pełni poznane. Tutaj przedstawiamy dowody na zaangażowanie STAT3, znanego regulatora transkrypcji regulowanego przez mTORC1 czynnika transkrypcyjnego, w tym procesie. Wykazaliśmy, że STAT3 promuje transkrypcję PTEN poprzez bezpośrednie wiązanie się z promotorem PTEN promotora. Podwyższony poziom PTEN hamuje proliferację komórek Tsc1(-/-) lub Tsc2(-/-) poprzez regulację w dół sygnalizacji Akt. Aktywacja PTEN w może zatem służyć jako mechanizm ochronny przed hiperaktywacją mTORC1 i przyczyniać się do łagodnego charakteru nowotworów spowodowanych utratą TSC1 lub TSC2. --- Mechanistyczny (lub ssaczego) cel rapamycyny (mTOR) jest kinazą, która reguluje kluczowe funkcje komórkowe związane z promowaniem wzrostu i metabolizmu komórek. metabolizm. Kinaza ta, która jest częścią dwóch kompleksów białkowych określanych jako kompleks mTOR 1 (mTORC1) i 2 (mTORC2), odgrywa fundamentalną rolę w koordynowaniu procesów anabolicznych i katabolicznych. procesów anabolicznych i katabolicznych w odpowiedzi na czynniki wzrostu i składniki odżywcze. Spośród dwóch kompleksów mTOR, mTORC1 jest zdecydowanie najlepiej scharakteryzowany. Gdy jest aktywny, mTORC1 wyzwala wzrost i proliferację komórek poprzez promowanie syntezy białek, biogenezę lipidów i metabolizm, a także zmniejszając autofagię. Fakt, że deregulacja mTORC1 jest związana z kilkoma chorobami ludzkimi, takimi jak cukrzyca typu 2, rak, otyłość i autofagia. cukrzyca, rak, otyłość i neurodegeneracja, podkreśla jego znaczenie w utrzymaniu homeostazy komórkowej. w utrzymaniu homeostazy komórkowej. W ciągu ostatnich lat kilka grup zaobserwowało, że hamowanie mTORC1, oprócz zmniejszenia syntezy białek, głęboko wpływa na transkrypcję genów. Tutaj dokonujemy przeglądu powiązań między mTORC1 i transkrypcją genów, koncentrując się na jego wpływie na regulację aktywacji określonych czynników transkrypcyjnych, w tym STAT3, SREBP, PPARγ, PPARα, HIF1α, YY1-PGC1α i TFEB. Omawiamy również znaczenie tych czynników transkrypcyjnych w pośredniczeniu w wpływie mTORC1 na różne procesy komórkowe w fizjologicznych i patologicznych procesy komórkowe w kontekście fizjologicznym i patologicznym. --- Szlak sygnałowy mTOR (ang. mammalian target of rapamycin) integruje sygnały środowiskowe sygnały środowiskowe w celu regulacji wzrostu i przeżycia komórek poprzez różne mechanizmów. Jednak sposób, w jaki mTORC1 reaguje na ostre sygnały zapalne w celu regulować regenerację jelit jest nadal niejasne. W tym badaniu zbadaliśmy rolę mTORC1 w ostrych stanach zapalnych jelit. Hamowanie aktywności mTORC1 przez leczenie rapamycyną lub haploinsufficiency Rheb poprzez modyfikację genetyczną u myszy. u myszy upośledzało proliferację komórek jelitowych i indukowało apoptozę, prowadząc do wysokiej śmiertelności w przypadku siarczanu sodowego dekstranu i 2,4,6-trinitrobenzenosulfonowym modelu zapalenia jelita grubego. Poprzez przeszczep szpiku kostnego szpiku kostnego odkryliśmy, że mTORC1 w komórkach niehematopoetycznych odgrywał główną rolę w ochronie rolę w ochronie myszy przed zapaleniem jelita grubego. Reaktywacja aktywności mTORC1 przez aminokwasy miała pozytywny efekt terapeutyczny u myszy Rheb(+/-) z niedoborem mTORC1. Mechanistycznie, mTORC1 pośredniczył w indukowanej przez IL-6 aktywacji Stat3 w komórkach nabłonka jelit. w komórkach nabłonka jelitowego w celu stymulowania ekspresji dalszych celów istotnych dla proliferacji komórek i regeneracji tkanek. proliferacji komórek i regeneracji tkanek. Dlatego też sygnalizacja mTORC1 krytycznie chroni przed chorobami zapalnymi jelit poprzez modulację aktywność Stat3 indukowaną stanem zapalnym. Ponieważ mTORC1 jest ważnym celem terapeutycznym celem dla wielu chorób, nasze odkrycia będą miały ważne implikacje dla kliniczne zastosowanie inhibitorów mTORC1 u pacjentów z ostrym stanem zapalnym jelit. chorobą zapalną jelit. --- Przeładowanie składnikami odżywczymi jest związane z rozwojem otyłości, insulinooporności i cukrzycy typu 2. i cukrzycą typu 2. Jednak mechanizmy leżące u podstaw rozwoju insulinooporności w obecności nadmiaru składników odżywczych są nie do końca poznane. Zbadaliśmy, czy aktywacja aktywowanej przez AMP kinazy białkowej (AMPK) zapobiega insulinooporności wątroby, która jest indukowana przez spożywanie diety wysokobiałkowej (HPD) i obecność nadmiaru aminokwasów kwasów. Ekspozycja komórek HepG2 na nadmiar aminokwasów zmniejszyła fosforylację AMPK fosforylację, zwiększoną ekspresję Notch1 i upośledzoną fosforylację stymulowaną insuliną. stymulowaną insuliną fosforylację Akt Ser(473) i receptora insuliny substratu-1 (IRS-1) Tyr(612). Zahamowanie Notch1 zapobiegło indukowanej aminokwasami insulinooporność, której towarzyszyła zmniejszona ekspresja Rbp-Jk, włochatego i enhancera split-1 oraz forkhead box O1. Mechanistycznie, sygnalizacja mTORC1 została aktywowana przez nadmiar aminokwasów, które następnie pozytywnie regulowały ekspresję Notch1 poprzez aktywację transduktora sygnału i aktywatora transkrypcji 3 (STAT3). transkrypcji 3 (STAT3). Aktywacja AMPK przez metforminę hamowała sygnalizację mTORC1-STAT3 zapobiegając w ten sposób zaburzonej przez nadmiar aminokwasów sygnalizacji insulinowej. Wreszcie, karmienie HPD tłumiło aktywność AMPK, aktywowało sygnalizację mTORC1/STAT3/Notch1 i indukowało insulinooporność. Przewlekłe podawanie metformina lub rapamycyna hamowały aktywowany przez HPD szlak sygnałowy mTORC1/STAT3/Notch1 i zapobiegało insulinooporności wątrobowej. Wnioskujemy, że regulacja ekspresji Notch1 przez nadpobudliwą sygnalizację mTORC1 jest niezbędnym wydarzeniem w rozwoju insulinooporności wątrobowej w obecności nadmiaru aminokwasów. Aktywacja AMPK zapobiega insulinooporności indukowanej aminokwasami insulinooporności poprzez supresję szlaku sygnałowego mTORC1/STAT3/Notch1. --- Ostatnie badania kliniczne z zastosowaniem rapalogów w stwardnieniu guzowatym wykazały regresję objętości typowo unaczynionych guzów, w tym naczyniakomięśniakotłuszczaków i subependymalnych gwiaździaków olbrzymiokomórkowych. Blokując mechanistyczny/mammalny celu sygnalizacji kompleksu rapamycyny 1 (mTORC1), skuteczność rapalogu jest prawdopodobnie może wystąpić częściowo poprzez tłumienie czynników indukowanych niedotlenieniem (HIF) i czynników wzrostu śródbłonka naczyniowego (VEGF). Wykazaliśmy, że rapamycyna zmniejsza poziomy białka HIF-1α i w mniejszym stopniu poziomy VEGF-A w komórkach torbielakogruczolaka nerki. cystadenoma w mysim modelu Tsc2+/-. Ustaliliśmy, że mTORC1 napędza mTORC1 napędza akumulację białka HIF-1α poprzez zwiększoną transkrypcję mRNA HIF-1α. proces, który jest blokowany przez hamowanie lub knockdown transduktora sygnału i aktywację transkrypcji 3 (STAT3). Ponadto wykazaliśmy, że STAT3 jest bezpośrednio fosforylowany przez mTORC1 na Ser727 podczas niedotlenienia, promując mTORC1 reguluje również syntezę HIF-1α na poziomie translacyjnym poprzez współdziałającą regulację mRNA HIF-1α. translacji poprzez kooperatywną regulację zarówno czynnika inicjacji 4E wiążącego białko 1 (4E-BP1) i rybosomalnego białka S6 kinazy-1 (S6K1), podczas gdy degradacja HIF-1α pozostaje niezmieniona. Zaproponowaliśmy zatem, że mTORC1 napędza HIF-1α w wielopłaszczyznowy sposób poprzez 4E-BP1/eIF4E, S6K1 i STAT3. Co ciekawe, zaobserwowaliśmy rozdźwięk między poziomem białka HIF-1α a ekspresją VEGF-A ekspresją. Chociaż zarówno S6K1, jak i 4E-BP1 regulują translację HIF-1α, VEGF-A jest głównie pod kontrolą 4E-BP1. głównie pod kontrolą 4E-BP1/eIF4E. Hamowanie S6K1 zmniejsza ekspresję HIF-1α, ale ale nie ekspresję VEGF-A, co sugeruje, że mTORC1 pośredniczy w ekspresji VEGF-A poprzez zarówno mechanizmy zależne, jak i niezależne od HIF-1α. Nasza praca ma ważne implikacje dla leczenia nowotworów unaczynionych, w których mTORC1 działa jako centralny mediator jako centralny mediator STAT3, HIF-1α, VEGF-A i angiogenezy za pośrednictwem wielu mechanizmów sygnalizacyjnych.
|
Czy czynnik transkrypcyjny STAT3 jest regulowany przez mTORC1?
|
Stwierdzono, że mTORC1 reguluje aktywność STAT3 na co najmniej trzy sposoby: 1) po indukcji przez IL6, 2) poprzez bezpośrednią fosforylację podczas hipoksji, w celu promowania transkrypcji mRNA HIF-1α, oraz 3) po aktywacji przez nadmiar aminokwasów, które następnie pozytywnie regulują ekspresję Notch1 poprzez aktywację STAT3.
|
1,689
|
Badania nad wirusem brodawczaka ludzkiego typu 16 wykazały, że produkt wczesnego genu E7, odgrywa kluczową rolę w immortalizacji i złośliwej transformacji komórek gospodarza. transformacji komórki gospodarza. Kilka biologicznych aktywności HPV16 E7 pośredniczy inaktywacja członków rodziny białek kieszonkowych, pRb, p107 i p130. W tym badaniu scharakteryzowaliśmy właściwości in vitro pięciu białek E7 z łagodnych i złośliwych typów HPV (10, 32, 48, 54, 77). My białka E7 wiążą się z pRb i p107 z różną wydajnością. wydajnością. Wszystkie E7 zwiększyły tempo proliferacji immortalizowanych fibroblastów gryzoni fibroblastów gryzoni hodowanych w pożywce zawierającej 10% surowicy cielęcej. Ta właściwość jest całkowicie niezależna od ich zdolności do łączenia się z białkami kieszeni. Ponadto, wszystkie E7, z wyjątkiem HPV10 E7, stymulują progresję G1/S i aktywują promotor cykliny E i cykliny A przy braku czynników wzrostu. Aktywność ta aktywność nie koreluje również z wydajnością wiązania białek kieszonkowych przez E7. białek. Łącznie dane te dostarczają dowodów na to, że różne E7 zmieniają regulację cyklu komórkowego poprzez różne mechanizmy. Wreszcie, ta porównawcza analiza porównawcza różnych białek E7 pokazuje, że onkogenność typu HPV nie jest określana przez zdolność E7 do łączenia się z białkami kieszonkowymi. białkami. --- Badania mutantów onkoproteiny E1A adenowirusa sugerują, że powiązanie białka E1A z białkiem retinoblastoma (pRB) jest niezbędne do transformacji, w której pośredniczy E1A. transformacji. Analiza mutacyjna E1A wskazuje, że dwa regiony pRB są wymagane dla E1A do tworzenia stabilnych kompleksów z białkiem retinoblastoma. W oprócz wiązania pRB, regiony te są niezbędne do asocjacji E1A z kilkoma innymi białkami komórkowymi, w tym p130, p107, cykliną A i p33cdk2. Tutaj pokazujemy, że krótkie syntetyczne peptydy zawierające sekwencje wiążące pRB E1A są wystarczające do interakcji z p107, cykliną A i p130. Białko E7 wirusa brodawczaka ludzkiego typu 16 zawiera element, który wiąże się z pRB i wydaje się być funkcjonalnie homologiczne do sekwencji E1A. Peptydy zawierające ten region białka E7 były w stanie oddziaływać z p107, cykliną A i p130 oprócz pRB. Odkrycia te sugerują, że wspólny mechanizm transformacji wykorzystywany przez te wirusowe onkogeny obejmuje ich powiązanie z zestawem polipeptydów. --- Rozpoznanie związku przyczynowego między wirusem brodawczaka ludzkiego a rakiem prawie 30 lat temu doprowadziło do szybkiego rozwoju wiedzy w tej dziedzinie, w wyniku czego opisano główne mediatory kancerogenezy indukowanej przez HPV, wirusowe białka E6 i E7. kancerogenezy, wirusowych białek E6 i E7. Te onkoproteiny wykazują niezwykły plejotropizm w wiązaniu białek komórki gospodarza, z genami supresorowymi nowotworu geny supresorowe p53 i pRb jako ich główne cele. Interakcje te indukują proliferację, immortalizację i złośliwą transformację zainfekowanych komórek. Związek między HPV a rakiem szyjki macicy doprowadził do opracowania metod molekularnych, często opartych na wykrywaniu HPV. molekularnych, często opartych na wykrywaniu E6 i E7, do badań przesiewowych i diagnostyki. Szczepionki terapeutyczne i terapia genowa są ukierunkowane głównie na E6 i E7. Chociaż dostępne są szczepionki profilaktyczne, dalsze zrozumienie cyklu życia wirusa i mechanizmów i mechanizmów leżących u podstaw onkogenezy wywołanej przez HPV jest konieczne, aby stawić czoła wielu wyzwaniom w dziedzinie HPV i raka. --- Wirusy nowotworowe DNA zapewniają amplifikację genomu poprzez przejęcie komórkowej replikacji i zmuszając zainfekowane komórki do wejścia w fazę S. Białko białko retinoblastoma (Rb) kontroluje punkt kontrolny G1/S i jest ukierunkowane przez kilka wirusowych onkoprotein, w tym białko E7 z ludzkiego wirusa wirusów brodawczaka ludzkiego (HPV). Ilościowe badanie mechanizmu interakcji między białkiem E7 HPV16 a domeną RbAB w roztworze ujawniło, że że 90% energii wiązania jest określane przez motyw LxCxE, z dodatkowym determinantem wiązania (1,0 dodatkowym determinantem wiązania (1,0 kcal.mol(-1)) zlokalizowanym w C-końcowej domenie domeny E7, ustanawiając tryb podwójnego kontaktu. Stechiometria i subnanomolarne powinowactwo E7 wskazuje, że może on wiązać RbAB jako monomer. The HPV11 E7 wiązało 2,0 kcal.mol(-1) słabiej niż białko HPV16 i HPV18 wysokiego ryzyka. HPV16 i HPV18, ale modularność i sposób wiązania były zachowane. zachowane. Fosforylacja w konserwatywnym miejscu kinazy kazeinowej II w natywnie rozwiniętej N-końcowej domenie E7 wpłynęła na lokalną konformację poprzez zwiększenie zawartości zawartość poliproliny II i stabilizację wydłużonej konformacji, która co pozwoliło na ściślejszą interakcję z białkiem Rb. Zatem interakcja E7-RbAB obejmuje wiele motywów w obrębie N-końcowej domeny E7 i co najmniej dwie co najmniej dwie konserwowane powierzchnie interakcji w RbAB. Omówiliśmy mechanistyczny model model interakcji białka Rb z celem wirusowym w roztworze, zintegrowany z danymi strukturalnymi i analizą innych białek komórkowych i wirusowych. białek, który dostarczył informacji o równowadze interakcji z udziałem białka białko Rb i w jaki sposób determinują one progresję do normalnego cyklu komórkowego lub transformacji. cyklu komórkowego lub transformacji. --- Rak szyjki macicy jest jedną z głównych przyczyn zgonów z powodu nowotworów u kobiet na całym świecie. Zakażenie wirusem brodawczaka ludzkiego (HPV) jest konieczne, ale niewystarczające do rozwoju raka szyjki macicy. rozwoju raka szyjki macicy. Niestabilność genomu spowodowana przez HPV umożliwia komórkom na nabycie dodatkowych mutacji wymaganych do złośliwej transformacji. Niestabilność genomowa Niestabilność genomowa w postaci poliploidii została uznana za przyczynę raka szyjki macicy. raka szyjki macicy. Poliploidia występuje nie tylko jako wczesne zdarzenie podczas raka szyjki macicy, ale także predysponuje komórki szyjki macicy do aneuploidii, która jest ważną cechą charakterystyczną ludzkich nowotworów. Progresja cyklu komórkowego jest regulowana w kilka punktów kontrolnych, których defekty przyczyniają się do niestabilności genomu. HPV wysokiego ryzyka kodują dwa onkogeny, E6 i E7, które są niezbędne do transformacji komórkowej w komórkach HPV-dodatnich. transformacji komórkowej w komórkach HPV-dodatnich. Zdolność białek E6 i E7 wirusa HPV wysokiego ryzyka do promowania degradacji odpowiednio p53 i pRb, została jako mechanizm, za pomocą którego onkogeny HPV indukują transformację komórkową. E6 i E7 znoszą punkty kontrolne cyklu komórkowego i indukują niestabilność genomu, która prowadzi do złośliwej konwersji. Chociaż profilaktyczna szczepionka przeciwko HPV stała się ostatnio dostępna, nie będzie ona skuteczna. profilaktyczna szczepionka przeciwko HPV stała się niedawno dostępna, nie będzie ona skuteczna w przypadku osób z obniżoną odpornością lub tych, które są już zakażone. osób, które są już zakażone. Dlatego też zrozumienie molekularnych podstaw HPV jest nadal istotne z klinicznego punktu widzenia. Badania nad niestabilnością genomową rzucają światło na mechanizmy, za pomocą których HPV wywołuje raka i obiecują obietnicę identyfikacji celów dla rozwoju leków. --- Mutacyjna aktywacja onkogenu K-Ras jest dobrze znana jako kluczowy etap genetyczny w rozwoju raka trzustki. w rozwoju i wzroście gruczolakoraków trzustki. Jednakże, mechanizm mechanizm, za pomocą którego nieprawidłowa sygnalizacja Ras promuje niekontrolowany wzrost komórek guza trzustki. trzustki pozostaje w pełni wyjaśniony. Niedawne wykorzystanie pierwotnych ludzkich komórek do badania onkogenezy, w której pośredniczy Ras, zapewnia ważne modelowe systemy komórkowe do przeanalizować ten mechanizm. Wykorzystaliśmy model immortalizowanych telomerazą ludzkich komórek komórek pochodzących z przewodu trzustkowego (E6/E7/st) do badania mechanizmów wzrostu Ras transformacji. Po pierwsze, odkryliśmy, że onkogeny wirusa brodawczaka ludzkiego E6 i E7, które blokują funkcję odpowiednio supresorów nowotworów p53 i Rb, oraz antygen SV40 small t były wymagane, aby umożliwić wzrost zmutowanego K-Ras(12D) transformacji. Po drugie, K-Ras(12D) powodował transformację wzrostu in vitro, w tym zwiększoną szybkość wzrostu i utratę zależności wzrostu od gęstości, niezależność od zakotwiczenia i inwazję przez odtworzoną błonę podstawną białka i transformację nowotworową in vivo. Po trzecie, ustaliliśmy, że Raf, 3-kinaza fosfatydyloinozytolu (PI3K) i czynnik wymiany nukleotydów guaninowych Ral zostały aktywowane. zostały aktywowane, chociaż aktywność kinazy regulowanej sygnałem zewnątrzkomórkowym (ERK) była kinaza (ERK) nie była trwale regulowana w górę. Wreszcie, farmakologiczne hamowanie kinazy białkowej aktywowanej mitogenem Raf / ERK i sygnalizacji PI3K upośledzało indukowany przez K-Ras wzrost i inwazję niezależną od zakotwiczenia. Podsumowując, nasze badania ustanowiły, scharakteryzowały i zweryfikowały komórki E6/E7/st do badania onkogenezy indukowanej przez Ras. --- Utrata aktywności supresorowej nowotworu p53, albo przez mutację, albo przez interakcję z białkiem E6 wirusa brodawczaka ludzkiego (HPV), jest uważana za ważnym mechanizmem w kancerogenezie raka szyjki macicy. Zbadaliśmy cytologiczną dystrybucję tych białek w ludzkich liniach komórkowych raka szyjki macicy przy użyciu poliklonalnych przeciwciał anty-p53 i monoklonalnych przeciwciał anty-E6. Swoistość przeciwciał specyficzność przeciwciał została potwierdzona przez analizy immunoblot i immunokompetycji. Wewnątrzkomórkowa lokalizacja wewnątrzkomórkową lokalizację p53 i E6 wykryto przy użyciu technik konwencjonalnej i trójwymiarowej mikroskopii konfokalnej. W zintegrowanych liniach komórkowych HPV-18 lub -16 zintegrowanych liniach komórkowych, HeLa, CaSki i SiHa, wirusowa onkoproteina E6 i endogenne białko supresorowe nowotworu białko supresorowe nowotworu, p53, były obserwowane przez immunofluorescencję w cytoplazmie. cytoplazmie; p53 miało również słabe punktowe zabarwienie w jądrach komórek HeLa i CaSki komórek. W liniach komórkowych raka szyjki macicy HPV-ujemnych, C-33A i HT-3, które zmutowany p53, p53 był zlokalizowany głównie w jądrze, przy czym komórki C-33A miały podwyższony poziom p53 w porównaniu z innymi liniami komórkowymi. Obrazowanie w wysokiej rozdzielczości przestrzennej, przy użyciu mikroskopii konfokalnej, przeprowadzono na komórkach po po podwójnym barwieniu fluorescencyjnym dla p53 (fluoresceina) i E6 (rodamina). Obrazy wykazały, że zarówno p53, jak i E6 miały podobne rozkłady cytoplazmatyczne. co sugeruje, że te dwa białka mogą istnieć jako kompleks cytoplazmatyczny. kompleks cytoplazmatyczny. Aby uzasadnić tę implikację, przeprowadzono mikroskopię transferu energii rezonansu fluorescencji przeprowadzono mikroskopię rezonansu energii fluorescencji, która dostarczyła bezpośrednich dowodów na bliskie związku między p53 i E6 w poszczególnych komórkach HeLa. Wyniki tego badania potwierdzają teorię, że białko p53 wiąże białko E6 wirusa HPV-16/18 w cytoplazmie komórek, zapobiegając w ten sposób cytoplazmie komórki, zapobiegając w ten sposób wywieraniu przez p53 funkcji supresora nowotworu w jądrze komórkowym. W związku z tym inaktywacja p53 typu dzikiego przez tworzenie kompleksu p53-E6 w raku szyjki macicy może być krytycznym etapem transformacji nowotworowej. --- Wirusy brodawczaka ludzkiego wysokiego ryzyka typu 16 (HPV-16) i HPV-18 są związane z większością ludzkich raków szyjki macicy. z większością ludzkich raków szyjki macicy, a dwa geny wirusowe, HPV E6 i E7, powszechnie ulegają ekspresji w tych nowotworach. Obecność HPV-16 E7 jest wystarczająca do wywołania hiperplazji naskórka i guzów nabłonkowych u transgenicznych myszy. transgenicznych myszy. W tym badaniu przeprowadziliśmy eksperymenty na transgenicznych myszach aby określić, które domeny E7 przyczyniają się do tych właściwości in vivo. Promotor ludzki promotor keratyny 14 został użyty do skierowania ekspresji zmutowanych genów E7 do warstwowego nabłonka płaskonabłonkowego u myszy. Wybrane mutanty E7 miały albo delecję delecję w konserwowanej domenie regionu 2 (CR2), która jest wymagana do wiązania retinoblastoma. wiązania białka supresorowego nowotworu retinoblastoma (pRb) i białek podobnych do pRb lub delecję w domenie E7 CR1. Domena CR1 przyczynia się do transformacji komórkowej na poziomie innym niż wiązanie pRb. Cztery linie zwierząt transgenicznych dla HPV-16 E7 z delecją CR1 i pięć linii z delecją CR2. z delecją CR2, które obserwowano pod kątem jawnych i histologicznych fenotypów. fenotypów histologicznych. Przeprowadzono szczegółową analizę przebiegu czasowego w celu monitorować ostre skutki dzikiego typu w porównaniu ze zmutowanym E7 na naskórek, miejsce ekspresji na wysokim poziomie. U myszy transgenicznych z genem E7 typu dzikiego, zależna od wieku ekspresja HPV-16 E7 korelowała z nasileniem hiperplazji naskórka. naskórka. Podobne, zależne od wieku wzorce ekspresji zmutowanych genów E7 nie skutkowały żadnymi fenotypami. Ponadto, transgeniczne myszy ze zmutowanym genem zmutowanym genem E7 nie rozwinęły guzów. Eksperymenty te wskazują, że wiązanie i inaktywacja pRb i białek podobnych do pRb przez domenę CR2 E7 są niezbędne do indukcji hiperplazji naskórka i kancerogenezy u myszy skóry, a także sugerują rolę domeny CR1 w indukcji tych fenotypów poprzez fenotypów poprzez jeszcze nie scharakteryzowane mechanizmy. --- Transformacja przez wczesne produkty genowe wirusa brodawczaka ludzkiego (HPV), E6 i E7, obejmuje ich interakcję z białkami komórkowymi p53 i Rb. Wykorzystując fuzję glutationu S-transferazy (GST), stwierdziliśmy, że HPV E6 wiązał ludzkie p53 i że względna wydajność wiązania zmieniała się tak, że białko GST-HPV typu 16 E6 (16E6) wiązało p53 z najwyższym powinowactwem, a następnie GST-31E6, GST-18E6, i GST-11E6. Białka fuzyjne GST-E6 były wystarczające do wiązania p53 oczyszczone z systemu ekspresji bakulowirusów, jak również ze źródeł translacji in vitro. źródła, podczas gdy nie zaobserwowano asocjacji z GST-18E7 lub mutantem GST-16E6 z delecją pięciu aminokwasów w E6. Kiedy aktywność wiązania DNA DNA w obecności białek GST-E6, zaobserwowano zahamowanie wiązania DNA. wiązania DNA. Stopień zahamowania korelował ze względnym powinowactwem względnym powinowactwem różnych białek E6 do p53; w ten sposób GST-16E6 był najsilniejszym inhibitorem DNA p53. najsilniejszym inhibitorem aktywności wiązania DNA p53, a GST-11E6 był najmniej najmniej skuteczny. Zapobieganie wiązaniu DNA p53 prawdopodobnie odgrywa rolę w zniesienie aktywności transkrypcyjnej p53 przez HPV E6 i zapewnia dalszy mechanizm zakłócania przez E6 funkcji supresora wzrostu p53 w oprócz jego roli w kierowaniu specyficzną degradacją p53 poprzez za pośrednictwem szlaku ubikwityny. Różnice w hamowaniu wiązania DNA obserwowane w przypadku różnych białek E6 może zatem przyczyniać się do różnic w potencjale onkogennym potencjału onkogennego obserwowanego wśród typów HPV. --- Wirusy brodawczaka ludzkiego (HPV) wysokiego ryzyka są związane z rakiem szyjki macicy i innymi nowotworami narządów płciowych. Poprzednie badania zidentyfikowały dwie wirusowe onkoproteiny E6 i E7, które ulegają ekspresji w większości nowotworów związanych z HPV. związanych z HPV. Zdolność białka E6 wirusa HPV wysokiego ryzyka do unieśmiertelniania ludzkich komórek nabłonka sutka do unieśmiertelniania ludzkich komórek nabłonkowych sutka zapewniła model pojedynczego genu do badania mechanizmów indukowanej przez E6 transformacji onkogennej. W ostatnich latach stało się jasne, że oprócz indukowanej przez E6 degradacji białka supresorowego nowotworu p53, inne E6 są wymagane do immortalizacji komórek nabłonka sutka. Używając drożdżowego systemu dwuhybrydowego zidentyfikowaliśmy nową interakcję HPV16 E6 z kinazą białkową PKN, aktywowaną przez kwasy tłuszczowe i małe białko G Rho serynowo-treoninową z domeną katalityczną wysoce homologiczną do kinazy białkowej C. Wykazaliśmy bezpośrednie wiązanie HPV16 E6 z kinazą białkową PKN. Wykazaliśmy bezpośrednie wiązanie białek wysokiego ryzyka HPV E6 z PKN w lizacie kiełków pszenicy in vitro. lizacie kiełków pszenicy in vitro i w komórkach 293T in vivo. Co ważne, białka E6 HPV wysokiego ryzyka, ale nie HPV niskiego ryzyka, były zdolne do wiązania PKN. Ponadto, wszystkie mutanty E6 zdolne do immortalizacji i wiele mutantów E6 niezdolnych do immortalizacji wiązały PKN. wiązały PKN. Dane te sugerują, że wiązanie z PKN może być wymagane, ale nie wystarczające do immortalizacji normalnych komórek nabłonka sutka. Wreszcie, pokazujemy że PKN fosforyluje E6, wykazując po raz pierwszy, że HPV E6 jest fosfoproteiną. fosfoproteiną. Nasze odkrycie sugeruje nowy związek między onkogenezą, w której pośredniczy HPV E6 a regulacją dobrze znanej kaskady fosforylacji. --- Rak szyjki macicy powstaje w wyniku transformacji komórkowej przez onkogeny (HPV) E6 i E7, które ulegają konstytutywnej ekspresji w komórkach rakowych. komórkach nowotworowych. Onkogen E6 degraduje p53, modulując w ten sposób duży zestaw genów docelowych p53 jak wykazano wcześniej w linii komórkowej raka szyjki macicy HeLa. Tutaj pokazujemy, że izoforma TAp63β czynnika transkrypcyjnego p63 jest również celem E6. E6. Gen p63 odgrywa istotną rolę w homeostazie skóry i ulega ekspresji w co najmniej sześciu izoformach. jako co najmniej sześć izoform. Jedną z tych izoform, ΔNp63α, stwierdzono nadekspresję w raku płaskonabłonkowym i wykazano tutaj, że ulega konstytutywnej w komórkach Caski związanych z HPV16. Dlatego też zbadaliśmy rolę p63 w tych komórkach, wykonując analizy mikromacierzy po stłumieniu ekspresji endogennej ekspresji E6/E7. Po represji onkogenów, duży zestaw genów docelowych p53 został aktywowany wraz z wieloma genami docelowymi p63 związanymi z adhezją komórek. z adhezją komórek. Jednak poprzez wyciszanie siRNA i ektopową ekspresję różnych izoform p63 różnych izoform p63 wykazaliśmy, że TAp63β jest zaangażowany w aktywację tego szlaku adhezji komórkowej zamiast w aktywację tego szlaku adhezji komórkowej zamiast konstytutywnie wyrażanych ΔNp63α i β. Ponadto wykazaliśmy w eksperymentach kotransfekcji, w połączeniu z wyciszeniem siRNA E6AP wyciszenie, że E6 indukuje przyspieszoną degradację TAp63β, chociaż nie poprzez ligazę ubikwityny E6AP wykorzystywaną do degradacji p53. Represja transkrypcji E6 indukuje również stabilizację endogennego TAp63β w komórkach raka szyjki macicy, co prowadzi do w komórkach raka szyjki macicy, co prowadzi do zwiększonego stężenia zrostów ogniskowych na powierzchni komórek. powierzchni komórek. W konsekwencji, TAp63β jest jedyną izoformą p63 hamowaną przez E6 w raku szyjki macicy, jak wykazano wcześniej dla p53. Zmniejszenie modulacji zrostów ogniskowych poprzez zakłócenie TAp63β pojawia się zatem jako nowy E6-zależny szlak w transformacji. Odkrycia te identyfikują główną fizjologiczną rolę TAp63β w niezależnym od zakotwiczenia wzroście, który może reprezentować nowy krytyczny szlak w ludzkiej kancerogenezie.
|
Jaki jest główny mechanizm, za pomocą którego białka E6 i E7 wirusa brodawczaka ludzkiego przyczyniają się do transformacji komórek?
|
Chociaż mogą mieć inne cele, białka E6 i E7 wirusa brodawczaka ludzkiego oddziałują i blokują funkcję odpowiednio p53 i pRb, rozregulowując w ten sposób cykl komórkowy i prowadząc do transformacji komórkowej.
|
1,690
|
Biogeneza mitochondriów obejmuje ekspresję genów zlokalizowanych na chromosomach jądrowych jak również na mitochondrialnym DNA. Zbadaliśmy koordynację tych dwóch genomów dwóch genomów, mierząc poziomy transkryptów dla podjednostek jądrowych (IV, Va i VIc) i mitochondrialnych (II i III) podjednostek oksydazy cytochromu c po zmianie zawartość mitochondriów w mięśniach i wątrobie szczurów poprzez zmianę stanu tarczycy zwierzęta. Poziomy tkankowe tych mRNA były ogólnie zmniejszone u zwierząt z niedoczynności tarczycy i były ponownie regulowane w górę po leczeniu hormonem tarczycy (T3) leczenie. Jednak znaczący wzrost poziomów wszystkich transkryptów jądrowych zaobserwowano w wątrobie. transkrypty obserwowano w wątrobie 24 godziny po leczeniu T3, ale były opóźnione lub pozostały niezmienione (VIc) w mięśniach. W przeciwieństwie do tego, poziomy transkryptów mitochondrialnych były podwyższone wcześnie w mięśniach i późno w wątrobie. Obfitość odpowiednich polipeptydów, które analizowano metodą immunoblottingu, zmieniła się w kierunku i wielkości zgodnie ze zmianami w ich mRNA, co wskazuje na kontrolę przedtranslacyjną. Wnioskujemy, że oba genomy są regulowane przez T3 nie poprzez wspólny mechanizm koordynujący, ale poprzez dwa oddzielne szlaki, które reagują na T3 z kinetyką specyficzną dla tkanki. Analiza ochrony przed nukleazą S1 wykazała, że prawdopodobnie tylko jeden transkrypt dla podjednostki VIc jest obecny w obu tkankach. w obu tkankach, wykluczając w ten sposób możliwość, że odpowiedź specyficzna dla tkanki jest spowodowana ekspresją dwóch izogenów. Obfitość mitochondrialnego DNA była niezmieniona pomimo zaobserwowanych zmian w transkryptach mitochondrialnych, co wskazuje, że że ekspresja genów mitochondrialnych jest regulowana przez mechanizmy transkrypcyjne a nie przez dawkowanie genów, jak postulowali inni. --- Hormon tarczycy odgrywa ważną rolę w rozwoju i metabolizmie kości. My wykorzystaliśmy reakcję łańcuchową polimerazy (PCR) opartą na wyświetlaniu różnicowym mRNA (DD) aby uzyskać profil genów reagujących na hormony tarczycy w komórkach komórkach podobnych do osteoblastów (ROS 17/2.8). Komórki ROS 17/2.8 poddano działaniu 10(-8) M trijodotyroniną (T(3)) przez 2 i 24 godziny. Całkowity RNA został wyizolowany, odwrotna transkrypcja i amplifikacja przy użyciu łącznie 72 kombinacji (2 godziny) i 240 kombinacji (24 godziny) starterów 5' i 3'. W 2-godzinnym punkcie czasowym, zidentyfikowano 1 prawdziwie pozytywny nowy klon i wykazano, że jest to mitochondrialny gen podjednostki 6 gen, podjednostka 6 syntazy ATP (ATPaza-6). W 24-godzinnym punkcie czasowym, 3 różnicowo wyrażone (DE) mRNA zostały potwierdzone jako prawdziwie pozytywne, w tym; niemięśniowy łańcuch lekki miozyny alkalicznej (NM aMLC), ATPaza-6 i jeden nowy klon. Indukcja T(3) mRNA ATPazy-6 w komórkach ROS 17/2.8 była widoczna po 2 i 4 godz, ale była maksymalna po 24 godzinach (2,1-krotnie). Indukcja T (3) mRNA ATPazy-6 była zwiększona czterokrotnie w komórkach ROS 17/2.8 hodowanych w niskiej gęstości. NM aMLC mRNA był umiarkowanie regulowany w górę przez T(3) w komórkach ROS 17/2.8 1,4-krotnie, a indukcja była zwiększona przy niskiej gęstości komórek do 1,7 razy. Działanie T(3) na NM aMLC oraz na mitochondrialny gen ATPazy 6, stanowią nowe cele i potencjalne mediatorów działania hormonów tarczycy na kości. Typ komórki i stopień jej różnicowanie, wpływa na regulację genów T (3) w komórkach pochodzących z osteoblastów komórkach osteoblastów. --- Wcześniej opisaliśmy modyfikację metody PCR całego genomu, która pozwoliła nam scharakteryzować kilka genów, których ekspresja jest regulowana przez hormon tarczycy w wątrobie myszy. Postępując zgodnie z tą procedurą, zgłaszamy teraz identyfikację mitochondrialnego genu podjednostki 3 dehydrogenazy NADH (ND3) jako celu hormonu tarczycy. hormonu tarczycy. Ekspresja genu ND3 jest regulowana przez hormon tarczycy w mózgu i sercu szczura. Sekwencjonowanie i testy elektroforetycznego przesunięcia ruchliwości potwierdziły obecność specyficznego receptora hormonu tarczycy (TR)/c-erbA w mitochondrialnym genie ND3. Niedoczynność tarczycy zmniejsza poziomy ND3 mRNA w kilku obszarach mózgu, takich jak kora mózgowa i hipokamp podczas wczesnego rozwoju postnatalnego. rozwoju postnatalnego. Zgodnie z ostatnimi odkryciami wskazującymi na obecność TR/c-erbA alfa i beta wewnątrz mitochondriów, nasze wyniki sugerują możliwość bezpośredniej regulacji transkrypcji genów mitochondrialnych przez hormon tarczycy. hormon tarczycy.
|
Które geny mitochondrialne są regulowane przez hormon tarczycy?
|
podjednostka 6 syntazy ATP, ATPaza-6, mitochondrialne podjednostki II i III oksydazy cytochromu C, podjednostka 3 dehydrogenazy NADH
|
1,691
|
5-hydroksymetylocytozyna (5hmC), przekształcana z 5-metylocytocyny (5mC) przez dioksygenazy z rodziny Tet (Tet1, Tet2 i Tet3), jest wzbogacona w embrionalne komórki macierzyste (ESC) i w mózgu. (ESC) i w mózgu. Jednak rola 5hmC i rodziny Tet w procesie różnicowania ESC, zwłaszcza neuronów procesie różnicowania ESC, zwłaszcza różnicowania neuronalnego, pozostaje nieuchwytna. Tutaj wykazaliśmy, że Tet3 ma kluczowe znaczenie w utrzymaniu neuronalnych komórek progenitorowych (NPC) i terminalnym różnicowaniu neuronów. (NPC) i końcowym różnicowaniu neuronów. Stwierdziliśmy, że ekspresja Tet3 jest w zasadzie niewykrywalna w ESC, ale jej poziom wzrasta gwałtownie podczas różnicowania neuronów. ESC z nokautem Tet3 wydają się normalne w samoodnowy i utrzymania, ale upośledzone w różnicowaniu neuronów. NPC mogą być skutecznie indukowane z ESC z nokautem Tet3, ponieważ ekspresja markera NPC markera Pax6 i nestyny jest porównywalna z NPC z ESC typu dzikiego, ale podlegają apoptozie, a końcowe różnicowanie neuronów jest znacznie znacznie zmniejszone. Nasze wyniki wskazują, że Tet3 jest ważny dla utrzymania NPC i końcowego różnicowania neuronów. końcowego różnicowania neuronów. --- 5-metylocytozyna (5 mC) w genomowym DNA pełni ważne funkcje epigenetyczne w biologii rozwoju embrionalnym i biologii nowotworów. 5-hydroksymetylocytozyna (5 hmC) jest generowana z 5 mC przez działanie enzymów TET (Ten-Eleven-Translocation) i może być półproduktem do dalszego utleniania i ostatecznie demetylacji 5 mC. Zastosowaliśmy immunohistochemię (IHC) i spektrometrię masową opartą na izotopowej chromatografii cieczowej (IHC). spektrometrię mas opartą na izotopowej chromatografii cieczowej (LC-MS) w celu zbadania obecności i dystrybucji 5 hmC w ludzkim mózgu i guzach mózgu. W normalnym dorosłym mózgu, IHC zidentyfikowało 61,5% 5 hmC pozytywnych komórek w korze mózgowej i 32,4% 5 hmC w obszarach istoty białej (WM). W guzach, dodatnie barwienie komórek wahało się od 1,1% w glejakach wielopostaciowych (GBM) (stopień IV wg WHO) do 8,9% w glejakach stopnia I (gwiaździaki pilocytarne). W normalnym mózgu dorosłego człowieka LC-MS również wykazał najwyższe wartości w obszarach korowych (1,17% 5 hmC/dG [dezoksyguanozyna]), w mózgowej WM mózgu zmierzyliśmy około 0,70% 5 hmC/dG. poziomy były związane z różnicowaniem guza od najniższych wartości 0,078% 5 hmC/dG w GBM (WHO WHO) do 0,24% 5 hmC/dG w rozlanych gwiaździakach WHO stopnia II. Pomiary 5 hmC nie były powiązane z wartościami 5 mC. Stwierdziliśmy, że liczba 5 hmC i ilość 5 hmC/dG w genomie, które zostały zaproponowane jako być związane z pluripotencją i zaangażowaniem linii w embrionalnych komórkach macierzystych, jest również jest również związana z różnicowaniem guza mózgu i anaplazją. --- 5-hydroksymetylocytozyna (5hmC), utleniona pochodna 5-metylocytozyny (5mC), została uznana za ważny epigenetyczny regulator rozwoju ssaków. rozwoju ssaków. Obecne procedury wykorzystują metody sekwencjonowania DNA do odróżnienia 5hmC od 5mC, co ogranicza ich dostępność dla społeczności naukowej. Tutaj my metodę, która łączy konwersję dwusiarczynu wspomaganą przez TET z macierzami metylacji DNA Illumina 450K w celu uzyskania taniego, wysokoprzepustowego podejścia, które rozróżnia sygnały 5hmC i 5mC w rozdzielczości bazowej. Wdrożenie tego podejście, określane jako "TAB-array", oceniliśmy dynamikę metylacji DNA w różnicowaniu ludzkich pluripotencjalnych komórek macierzystych do progenitorów sercowo-naczyniowych i neuronalne komórki prekursorowe. Dzięki zdolności do rozróżniania 5mC i 5hmC, zidentyfikowaliśmy zidentyfikowaliśmy dużą liczbę nowych dynamicznie metylowanych regionów genomowych, które są zaangażowane w rozwój tych linii. Zwiększona rozdzielczość i dokładność zapewniona przez to podejście zapewnia potężne środki do badania różny wkład 5mC i 5hmC w rozwój i choroby człowieka. --- Enhancery to kontrolowane rozwojowo transkrypcyjne regiony regulatorowe których aktywność jest modulowana poprzez modyfikacje histonów lub odkładanie wariantów histonów odkładanie. W tym badaniu pokazujemy poprzez mapowanie całego genomu, że nowo odkryta modyfikacja kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA) 5-hydroksymetylocytozyna (5hmC) jest dynamicznie związana z wiązaniem czynnika transkrypcyjnego do dystalnych miejsc regulatorowych podczas różnicowania neuronalnego mysich komórek P19 i podczas różnicowania adipocytów mysich komórek 3T3-L1. Adnotacja funkcjonalna ujawnia że regiony zyskujące 5hmC są związane z genami wyrażanymi w tkankach neuronalnych, gdy komórki P19 tkankach, gdy komórki P19 przechodzą różnicowanie neuronalne lub w tkance tłuszczowej, gdy komórki komórki 3T3-L1 ulegają różnicowaniu w adipocyty. Ponadto, dystalne regiony zyskujące 5hmC wraz z H3K4me2 i H3K27ac w komórkach P19 zachowują się jak zależne od różnicowania wzmacniacze transkrypcji. Zidentyfikowane regiony są wzbogacone w motywy dla czynników transkrypcyjnych regulujących specyficzne losy komórek, takich jak Meis1 w komórkach P19 i PPARγ w komórkach 3T3-L1. Odpowiednio, frakcja hydroksymetylowanych miejsc Meis1 była związana z dynamicznym zaangażowaniem hydroksylocytozyny hydroksylazy 5-metylocytozyny Tet1. Ponadto, badania kinetyczne hydroksymetylacji cytozyny hydroksymetylacji cytozyny wybranych enhancerów wskazały, że hydroksymetylacja DNA jest wczesnym etapem aktywacji enhancera. W związku z tym, nabycie 5hmC w specyficznych dla komórek dystalnych regionach regulatorowych może reprezentować główne wydarzenie wzmacniacza w kierunku stanu aktywnego i uczestniczyć w selektywnej aktywacji genów genów specyficznych dla tkanki. --- 5-hydroksymetylocytozyna (5hmC) jest modyfikacją zidentyfikowaną u kręgowców kilkadziesiąt lat temu. Niedawno zaczęła się pojawiać możliwa rola 5hmC jako modyfikatora epigenetycznego epigenetycznego i/lub regulatora transkrypcji, ze zmienionymi poziomami we wczesnym rozwoju embrionalnym i we wczesnym rozwoju embrionalnym, różnicowaniu embrionalnych komórek macierzystych (ES) i nowotworach (Tahiliani i in., 2009; Yang i in., 2012). Równowaga między 5hmC i 5-metylocytozyną (5mC) w promotorach genów i wyspach CpG w genomie wydaje się być powiązana z pluripotencją i zaangażowaniem liniowym komórki (Ito i in., 2010). al, 2010). Jednak białka ze zdolnością wiązania 5hmC nie zostały jeszcze zidentyfikowane. i zaproponowano, że 5hmC może być tylko reakcją pośrednią w procesie demetylacji. pośrednią w procesie demetylacji (He i in., 2011; Ito i in., 2011). W ciągu ostatnich kilku lat wykazano, że białka z rodziny translokacji ten-eleven (Tet) są odpowiedzialne za konwersję 5mC do 5hmC (Iyer i in, 2009; Loenarz i Schofield, 2009; Tahiliani i wsp., 2009). Jednakże, w jaki sposób białka z rodziny Tet i 5hmC są powiązane z regulacją transkrypcji jest obecnie nie jest jasne. --- Metylacja DNA w pozycji 5 cytozyny (5mC) w genomie ssaków jest kluczowym zdarzeniem epigenetycznym kluczowym wydarzeniem epigenetycznym krytycznym dla różnych procesów komórkowych. Rodzina dziesięciu-jedenaście (Tet), które przekształcają 5mC w 5-hydroksymetylocytozynę (5-hydroksymetylocytozynę). 5-hydroksymetylocytozyny (5hmC), oferuje sposób na dynamiczną regulację metylacji DNA. metylacji DNA. Tutaj donosimy, że Tet1 wiąże się do niezmodyfikowanego C lub 5mC- lub 5hmC zmodyfikowanym DNA bogatym w CpG poprzez swoją domenę CXXC. Mapowanie w całym genomie Tet1 i 5hmC ujawnia mechanizmy, za pomocą których Tet1 kontroluje poziomy 5hmC i 5mC w mysich embrionalnych komórkach macierzystych myszy (mESC). Odkryliśmy również kompleksową sieć genów na którą wpływa Tet1. Łącznie nasze dane sugerują, że Tet1 kontroluje metylację DNA zarówno poprzez wiązanie się z regionami bogatymi w CpG, aby zapobiec niepożądanej aktywności metylotransferazy DNA metylotransferazy DNA, a także poprzez konwersję 5mC do 5hmC poprzez aktywność hydroksylazy aktywność. Ten antagonizm metylacji CpG, w którym pośredniczy Tet1, zapewnia zróżnicowane utrzymanie stanu metylacji DNA w miejscach docelowych Tet1, ostatecznie przyczyniając się do do różnicowania mESC i początku rozwoju embrionalnego. --- Informacje o autorze: (1)Department of Orthodontics, Peking University School & Hospital of Peking University School & Hospital of Stomatology, #22 Zhongguancun South Avenue, Pekin 100081, Chiny; Department of Anatomy and Cell Biology, University of Pennsylvania, School of Dental Medicine, 240 South 40(th) Street, Philadelphia, PA 19104, USA; Center for Craniofacial Molecular Biology, Ostrow School of Dentistry, University of Southern California, 2250 Alcazar California, 2250 Alcazar Street, CSA 103, Los Angeles, CA 90033, USA. (2)Center for Craniofacial Molecular Biology, Ostrow School of Dentistry, University of Southern California, 2250 Alcazar Street, CSA 103, Los Angeles, CA 90033, USA. (3)Department of Molecular Microbiology and Immunology, University of Southern California, 2011 California, 2011 Zonal Avenue, Los Angeles, CA 90033, USA. (4) National Institute of Dental and Craniofacial Research, NIH, 30 Convent Drive, MSC 4352 Bethesda, MD 20892, USA. (5) Laboratorium Regeneracji Tkanek i Immunologii oraz Katedra Periodontologii, Szkoła Stołecznego Uniwersytetu Medycznego. Periodontics, Capital Medical University School of Stomatology, #4 Tiantanxili Avenue, Pekin 100050, USA. Avenue, Pekin 100050, Chiny. (6)Department of Anatomy and Cell Biology, University of Pennsylvania, School of Dental Medicine, 240 South 40(th) Street, Philadelphia, PA 19104, USA; Centrum Biologii Molekularnej Craniofacial, Ostrow School of Dentistry, University of Południowej Kalifornii, 2250 Alcazar Street, CSA 103, Los Angeles, CA 90033, USA. (7)Department of Orthodontics, Peking University School & Hospital of Peking University School & Hospital of Stomatology, #22 Zhongguancun South Avenue, Pekin 100081, Chiny. (8) Norris Medical Library, Keck School of Medicine, University of Southern California, 2003 Zonal Avenue, Los California, 2003 Zonal Avenue, Los Angeles, CA 90033, USA. (9)Department of Orthodontics, Peking University School & Hospital of Peking University School & Hospital of Stomatology, #22 Zhongguancun South Avenue, Pekin 100081, Chiny. Elektroniczny adres: [email protected]. (10)Department of Anatomy and Cell Biology, University of Pennsylvania, School of Dental Medicine, 240 South 40(10) of Dental Medicine, 240 South 40(th) Street, Philadelphia, PA 19104, USA; Centrum Biologii Molekularnej Craniofacial, Ostrow School of Dentistry, University of Południowej Kalifornii, 2250 Alcazar Street, CSA 103, Los Angeles, CA 90033, USA. Adres elektroniczny: [email protected]. --- Modyfikacja DNA przez 5-metylocytozynę (5mC) odgrywa istotną rolę w różnicowaniu komórek różnicowaniu i rozwoju komórek poprzez epigenetyczną regulację genów. 5mC może być do innej zmodyfikowanej zasady, 5-hydroksymetylocytozyny (5hmC), przez rodzinę dioksygenaz tet dioksygenazę metylocytozyny (Tet). Warto zauważyć, że równowaga między 5hmC i 5mC w genomie jest powiązana z procesami różnicowania komórek, takimi jak pluripotencja i podział na linie. Wcześniej informowaliśmy, że matczyny czynnik PGC7 (znany również jako Dppa3, Stella) jest wymagany do utrzymania metylacji DNA we wczesnej embriogenezie i chroni 5mC przed konwersji do 5hmC w matczynym genomie. Tutaj pokazujemy, że PGC7 chroni 5mC przed konwersją do 5hmC za pośrednictwem Tet3 poprzez wiązanie się z matczyną chromatyną zawierającej dimetylowaną lizynę 9 histonu H3 (H3K9me2) u myszy. Ponadto, wdrukowane loci, które są oznaczone H3K9me2 w dojrzałych plemnikach, są chronione przez wiązanie PGC7 we wczesnej embriogenezie. Ten rodzaj mechanizmu regulacyjnego może być zaangażowany w modyfikacje DNA w komórkach somatycznych, jak również we wczesnych zarodkach. --- Informacje o autorze: (1)Department of Signaling and Gene Expression (Departament Sygnalizacji i Ekspresji Genów), La Jolla Institute for Allergy i Immunologii, La Jolla, CA 92034; (2)Department of Signaling and Gene Expression, La Jolla Institute for Allergy and Immunology, La Jolla, CA 92034;La Jolla Institute for Allergy and Immunology, CA 92034 i Immunologii, La Jolla, CA 92034; Department of Information and Computer Science, Aalto University School of Science, CA 92034. Department of Information and Computer Science, Aalto University School of Science, FI-00076 Aalto, Finlandia; (3)Department of Signaling and Gene Expression, La Jolla Institute for Allergy and Immunology, La Jolla i Immunologii, La Jolla, CA 92034; Sanford Consortium for Regenerative Medicine, La Jolla, CA 92037; (4) Instytut Medyczny Howarda Hughesa, Departament Biologii Molekularnej, Komórkowej i Biologii Rozwojowej oraz Eli i Edythe Broad Center of Regenerative Medicine and Stem Cell Research, University of California, Los Angeles, CA 90095; oraz. (5)Department of Information and Computer Science, Aalto University School of Science, FI-00076 Aalto. School of Science, FI-00076 Aalto, Finlandia; (6)Department of Signaling and Gene Expression, La Jolla Institute for Allergy and Immunology, La Jolla i Immunologii, La Jolla, CA 92034; Sanford Consortium for Regenerative Medicine, La Jolla, CA 92037;Department of Pharmacology and Moores Cancer Center, University of California, San Diego, La Jolla, CA 92093 [email protected].
|
Jaka jest rola 5hmC (5 hydroksy-metylo-cytocyny) w różnicowaniu?
|
Równowaga między 5hmC i 5mC w genomie jest powiązana z procesami różnicowania komórek, takimi jak pluripotencja i podział na linie. Antagonizm metylacji CpG, w którym pośredniczy Tet1, zapewnia zróżnicowane utrzymanie stanu metylacji DNA w miejscach docelowych Tet1, ostatecznie przyczyniając się do różnicowania mESC i początku rozwoju embrionalnego. Mapując metylację DNA i hydroksymetylację z rozdzielczością zasad, stwierdzamy, że delecja Tet2 powoduje rozległą utratę 5hmC w enhancerach, czemu towarzyszy hipermetylacja enhancera, zmniejszenie aktywności enhancera i opóźniona indukcja genów na wczesnych etapach różnicowania.
|
1,692
|
Dysplazja akrometryczna to rzadka dysplazja kostna charakteryzująca się niskim wzrostem, krótkimi dłońmi i stopami, normalną inteligencją, łagodnym dysmorfizmem twarzy i charakterystyczne nieprawidłowości rentgenowskie dłoni. Do tej pory zgłoszono jedynie niewielką liczbę dzieci z tym schorzeniem. Tutaj opisujemy serię 22 pacjentów, w tym 10 chłopców i 12 dziewczynek z dysplazją akrometryczną. Długość była normalna przy urodzeniu, a wzrost stopniowo spadał poza centyle po urodzeniu. po urodzeniu. Średni wzrost dorosłych wynosił 130 cm (133 cm u mężczyzn, 129 cm u kobiet). kobiet). Dłonie, stopy i kończyny były krótkie, a OFC była normalna. Inteligencja Inteligencja była normalna i odnotowano łagodne cechy dysmorficzne. Inne okazjonalne cechy obejmowały dobrze rozwinięte mięśnie, ochrypły głos, uogólnione ograniczenie stawów u u niektórych pacjentów, częste powikłania uszne, tchawicze i oddechowe oraz nieprawidłowości kręgosłupa. nieprawidłowości kręgosłupa. Długoterminowa obserwacja wykazała, że dysmorfizm twarzy był mniej u dorosłych, a zespół cieśni nadgarstka występował często u starszych pacjentów. pacjentów. Oprócz krótkich kości śródręcza i paliczków, wewnętrznego wcięcia śródręcza, zewnętrznego wcięcia piątego śródręcza i wewnętrznego wcięcia głów kości udowych, nie było głowy kości udowej, nie stwierdzono większych nieprawidłowości w obrazie rentgenowskim. Brak poważnych powikłań, takich jak choroby serca lub poważne problemy ortopedyczne. w przebiegu choroby. Choroba wydawała się być sporadyczna w 16 przypadkach ale obserwacja pionowej transmisji w trzech rodzinach była zgodna z autosomalnym dominującym sposobem dziedziczenia.
|
Jaki jest sposób dziedziczenia dysplazji akrometrycznej?
|
Dysplazja akrometryczna jest dziedziczona w sposób autosomalny dominujący
|
1,693
|
Aktywacja transkrypcji genów u metazoanów jest wieloetapowym procesem, który jest wyzwalany przez czynniki, które rozpoznają miejsca wzmocnienia transkrypcji w DNA. Czynniki te czynniki współpracują z koaktywatorami, aby kierować inicjacją transkrypcji przez aparat RNA polimerazę II. Jedną z klas koaktywatorów są podjednostki TAF(II) czynnika transkrypcyjnego TFIID. czynnika transkrypcyjnego TFIID, mogą służyć jako cele aktywatorów i jako białka które rozpoznają sekwencje promotora niezbędne do inicjacji transkrypcji. Aktywacja transkrypcji przez czynniki wiążące enhancer, takie jak Sp1, wymaga TFIID, ale tożsamość innych niezbędnych kofaktorów pozostaje nieznana. Tutaj opisujemy nowy ludzki czynnik, CRSP, który jest wymagany wraz z czynnikami TAF(II) do aktywacji transkrypcji przez Sp1. Oczyszczanie CRSP identyfikuje kompleks o przybliżonej względnej masie cząsteczkowej 700 000 (M(r) ok. 700K), który zawiera dziewięć podjednostek o wartościach M(r) od 33K do 200K. Klonowanie genów kodujących podjednostki CRSP ujawnia, że CRSP33 jest homologiem podjednostki mediatora drożdży Med7, podczas gdy CRSP150 zawiera domenę konserwowaną w drożdżowej podjednostce mediatora Rgr1. CRSP p200 jest identyczny z jądrowym podjednostka koaktywatora receptora hormonalnego TRIP2/PBP. CRSP 34, 77 i 130 są nowymi białkami. białkami, ale aminowy koniec CRSP70 jest homologiczny do czynnika elongacji TFIIS. Badania immunodeplecji potwierdzają, że te podjednostki mają zasadniczą funkcję kofaktora funkcję kofaktora. Obecność wspólnych podjednostek w różnych kompleksach kofaktorów sugeruje kombinatoryczny mechanizm montażu koaktywatora podczas aktywacji transkrypcyjnej. aktywacji transkrypcyjnej. --- Ludzki MED26 został pierwotnie oczyszczony w kofaktorze wymaganym dla kompleksu aktywacji Sp1 (CRSP) jako składnik 70-kDa o nazwie CRSP70. Ten polipeptyd był specyficzny dla metazoanów i "małej" formy kompleksu Mediator. My donosimy tutaj, że homolog MED26 u Drosophila melanogaster podobnie oddziałuje z innymi składnikami podstawowego kompleksu Drosophila Mediator, ale nie z modułem kinazy i jest rekrutowany do genów po aktywacji. Używając allelu null allelu Med26, pokazujemy, że Med26 jest wymagany dla żywotności organizmu, ale nie dla proliferacji lub przeżycia komórek. Klony pozbawione Med26 w tarczy skrzydłowej prowadzą do do utraty dorosłego marginesu skrzydła i zmniejszonej ekspresji genów zaangażowanych w tworzenie tworzenie marginesu skrzydła. Co zaskakujące, gdy chromosomy polietylenowe z gruczołu ślinowego gruczołu ślinowego przy użyciu przeciwciał przeciwko Med26, okazało się, że frakcja białka była związana z chromocentrum, które zawiera pericentryczną heterochromatynę. heterochromatyny. Barwienie to kolokalizuje z białkiem heterochromatyny 1 (HP1). Eksperymenty immunoprecypitacji pokazują, że Med26 oddziałuje z HP1. Interakcja interakcja odbywa się za pośrednictwem domeny chromoshadow HP1 i poprzez konserwowany motyw w karboksykońcu białka Med26. Ta praca jest pierwszą charakterystyką specyficznej dla metazoanów podjednostki Mediator w modelu zwierzęcym. modelu zwierzęcym. --- Transkrypcja genów kodujących białka u metazoanów obejmuje skoordynowane działanie białek wiążących enhancery i aparatu polimerazy RNA II. Wzajemne oddziaływanie między tymi dwiema klasami czynników transkrypcyjnych pośredniczy skomplikowany zestaw kompleksów kofaktorów. Dla aktywacji transkrypcji przez promotor białko specyficzności promotora 1 (Sp1), czynniki związane z białkiem wiążącym TATA w kompleksie TFIID zostały pierwotnie zidentyfikowane jako niezbędne koaktywatory, ale tożsamość dodatkowych kofaktorów Tożsamość dodatkowych kofaktorów wymaganych do aktywowanej transkrypcji była nieznana. Niedawno donieśliśmy o izolacji i właściwościach kofaktora kofaktora, CRSP (kofaktor wymagany dla Sp1), który działa w połączeniu z czynniki związane z białkiem wiążącym TATA w celu promowania skutecznej aktywacji transkrypcji przez Sp1. CRSP zawiera unikalne podjednostki, jak również polipeptydy, które są współdzielone z innymi kompleksami kofaktorów. Tutaj przedstawiamy szczegółowy protokół protokół oczyszczania do izolacji CRSP z ludzkich komórek HeLa. Nasza strategia oczyszczania wykorzystuje zdolność CRSP do wiązania Ni2+-kwasu nitrylotrioctowego-żywicy agarozowej, jak również innych konwencjonalnych żywic chromatograficznych. żywic chromatograficznych. Opisujemy również usprawniony protokół oczyszczania który pozwala na szybsze i skuteczniejsze sposoby izolowania aktywnego CRSP. --- C/EBPbeta jest wewnętrznie represyjnym czynnikiem transkrypcyjnym, który reguluje geny zaangażowane w różnicowanie, proliferację, nowotworzenie i apoptozę. C/EBPbeta działa jako represor, który jest przekształcany w aktywator przez onkoproteinę Ras poprzez fosforylację miejsca MAPK. Aktywacji C/EBPbeta towarzyszy towarzyszy zmiana konformacyjna. Aktywny i represyjny C/EBPbeta oddziałuje z wielopodjednostkowymi kompleksami Mediator poprzez podjednostkę CRSP130/Sur2. Podjednostka CRSP130/Sur2 jest wspólna dla dwóch różnych typów kompleksów Mediator, scharakteryzowanych przez białka CRSP70 i CDK8 jako odpowiednio aktywne i nieaktywne nieaktywny Mediator, odpowiednio. Zablokowanie CRSP130/Sur2 zapobiega wiązaniu i transaktywacji Mediator wiązaniu i transaktywacji przez C/EBPbeta. Onkogenna sygnalizacja Ras lub aktywujące mutacje w C/EBPbeta wybierają aktywny transkrypcyjnie kompleks Mediator który również wiąże się z polimerazą RNA II. Wyniki te pokazują, że indukowana przez Ras strukturalna zmiana C/EBPbeta determinuje zróżnicowaną aktywację genu poprzez selektywną interakcję z różnymi kompleksami Mediator. --- Specyficzne dla sekwencji aktywatory wiążące DNA, kluczowe regulatory ekspresji genów, stymulują transkrypcję częściowo poprzez celowanie w kompleks TFIID rozpoznający rdzeń promotora i pomagając w jego rekrutacji do DNA promotora. Chociaż ustalono, że aktywatory ustalono, że aktywatory mogą wchodzić w interakcje z wieloma składnikami TFIID, to nie wiadomo, czy wspólne lub odrębne powierzchnie w obrębie TFIID są ukierunkowane przez aktywatory aktywatory i jakie zmiany, jeśli w ogóle, w strukturze TFIID mogą wystąpić po wiązaniu aktywatorów. Jako pierwszy krok w kierunku strukturalnej analizy interakcji aktywator/TFIID, określiliśmy trójwymiarowe struktury TFIID związanego z trzema różnymi aktywatorami (tj. supresorem nowotworu p53 białkiem supresorowym nowotworu p53, bogatym w glutaminę Sp1 i onkoproteiną c-Jun) i porównaliśmy ich struktury struktury określone przez mikroskopię elektronową i rekonstrukcję pojedynczej cząsteczki rekonstrukcji. Dzięki połączeniu EM i biochemicznej analizy mapowania, nasze wyniki odkrywają odrębne regiony kontaktowe w obrębie TFIID związane przez każdy aktywator. W przeciwieństwie do kompleksu koaktywatora CRSP/Mediator, który ulega drastycznym i globalnym zmianom strukturalnym po związaniu aktywatora zmiany strukturalne po związaniu aktywatora, zamiast tego zaobserwowano raczej ograniczony zestaw lokalnych konserwowanych zmian strukturalnych zaobserwowano, gdy każdy aktywator wiąże holo-TFIID. Wyniki te sugerują, że kontakt aktywatora może indukować unikalne strukturalne TFIID, dostarczając w ten sposób informacji w nanoskali na temat zależnego od aktywatora montażu TFIID i inicjacji transkrypcji. --- Ludzkie kompleksy kofaktorów ARC (kofaktor rekrutowany przez aktywator) i CRSP (kofaktor wymagany do aktywacji Sp1) pośredniczą w transkrypcji zależnej od aktywatora in vitro. Chociaż kompleksy te mają kilka wspólnych podjednostek, ich strukturalne i funkcjonalne pozostają nieznane. Tutaj donosimy, że powinowactwa ARC składa się z dwóch odrębnych kompleksów wielopodjednostkowych: większego kompleksu, oznaczonego jako ARC-L, oraz mniejszego koaktywatora, CRSP. Transkrypcja odtworzona in vitro z biochemicznie oddzielonymi ARC-L i CRSP ujawnia zróżnicowane funkcje kofaktorów. funkcje kofaktorów. Kompleks ARC-L jest transkrypcyjnie nieaktywny, podczas gdy kompleks CRSP jest wysoce aktywny. Określenie strukturalne za pomocą mikroskopii elektronowej (EM) i trójwymiarową rekonstrukcję wskazują na znaczne różnice w rozmiarze i kształcie pomiędzy ARC-L i CRSP. Co więcej, analiza EM niezależnie kompleksów CRSP ujawnia różne konformacje indukowane przez różne aktywatory. aktywatory. Wyniki te sugerują, że CRSP może wzmacniać transkrypcję poprzez specyficzne zmiany konformacyjne indukowane przez aktywator. --- Indukowany przez interferon (IFN) kompleks aktywujący transdukcję sygnału i transkrypcję, ISGF3 Kompleks ISGF3 składa się z trzech białek: STAT1, STAT2 i IRF9. Spośród tych składników, STAT2 zapewnia podstawową i niezbędną funkcję aktywacji transkrypcji dla ISGF3. funkcję aktywacji transkrypcji dla ISGF3. W niniejszym badaniu wykazaliśmy, że transkrypcja, w której pośredniczy ISGF3 transkrypcja jest zależna od interakcji STAT2 z DRIP150, podjednostką multimerycznego kompleksu koaktywatora Mediator. Inne podjednostki Mediatora, DRIP77 i DRIP130, albo wiążą STAT2 bez zwiększania aktywności transkrypcyjnej ISGF3 aktywność transkrypcyjną lub zwiększać transkrypcję ISGF3 bez wiązania STAT2, ale tylko DRIP150 zarówno zwiększał transkrypcję zależną od IFN, jak i koimmunoprecypitował z STAT2. Endogenne DRIP150 i STAT2 były w stanie oddziaływać w roztworze, a chromatografia powinowactwa DNA i chromatyna testy immunoprecypitacji wykazały, że DRIP150 wiąże się z dojrzałym, aktywowany kompleks ISGF3-DNA i jest rekrutowany do promotorów genów docelowych w sposób sposób zależny od IFN. Zależna od IFN rekrutacja DRIP130 do docelowego promotora ISGF3 promotora ISGF3 i koprecypitacja SRB10-STAT2 sugerują pośrednie powiązanie z wielopodjednostkowym kompleksem Mediator. Miejsce interakcji STAT2 zostało zmapowane na DRIP150 od 188 do 566, które są niezbędne i wystarczające do interakcji z STAT2. Ekspresja tego fragmentu DRIP150, ale nie fragmentów DRIP150 poza regionem interakcji STAT2, tłumiła aktywność transkrypcyjną za pośrednictwem ISGF3 w sposób dominująco-ujemny, co sugeruje bezpośrednią funkcjonalną rolę tej domeny tej domeny w pośredniczeniu w interakcjach STAT2-DRIP150. Odkrycia te wskazują że aktywowany przez IFN czynnik transkrypcyjny ISGF3 reguluje transkrypcję poprzez kontakt z DRIP150 i implikują kompleks koaktywatora Mediator w genach regulacji genów aktywowanych przez IFN.
|
Wymień składniki kompleksu CRSP/Med.
|
Mediator podjednostki 7 transkrypcji polimerazy II RNA
Mediator podjednostki 14 transkrypcji polimerazy II RNA
Mediator podjednostki transkrypcyjnej polimerazy II RNA 17
Mediator podjednostki transkrypcyjnej polimerazy II RNA 23
Mediator podjednostki transkrypcyjnej polimerazy II RNA 24
Mediator podjednostki transkrypcyjnej polimerazy RNA II 26
Mediator podjednostki transkrypcyjnej polimerazy II RNA 27
|
1,694
|
Aby zbadać wpływ arsenu na proliferację komórek i transdukcję sygnału w hapatocytach in vivo, szczury otrzymały pojedyncze wstrzyknięcie arsenianu sodu bezpośrednio po częściowej hepatektomii. Charakterystyczną fragmentację DNA zaobserwowano po 4 godzinach od wstrzyknięcia arsenitu w częściowo hepatektomowanej wątrobie. wątrobie, podczas gdy nie wykryto go ani w kontroli (tylko częściowa hepatektomia tylko) lub normalnej (bez częściowej hepatektomii) wątrobie z wstrzykniętym arsenitem. Efekt wpływ wstrzyknięcia arsenitu na aktywację zewnątrzkomórkowej kinazy regulowanej sygnałem zewnątrzkomórkowym (ERK) nie zaobserwowano w normalnej lub częściowo wątrobie poddanej hepatektomii. Aktywność kinazy białkowej aktywowanej mitogenem p38 (MAPK) znacznie wzrosła po 15 minutach do 2 godzin po wstrzyknięciu arsenu w częściowo hepatektomowanej wątrobie, podczas gdy nie zaobserwowano żadnego lub mniejszy wzrost w normalnej lub kontrolnej. N-końcowa kinaza Jun (JNK) została aktywowana do maksymalnego poziomu, około sześciokrotnie wyższego od maksymalnego poziomu w 15 minut po wstrzyknięciu z częściową hepatektomią. Wstrzyknięcie arsenit znacznie zwiększył fosforylowane formy c-Jun i ATF-2 oraz poziomy białka c-Jun, p53 i p21 (WAF1/CIP1) w częściowo hepatektomowanej wątrobie. hepatektomowanej wątrobie. Wyniki te sugerują, że arsenin indukował apoptozę w hepatocytach in vivo. hepatocytach in vivo, poprzez wzmocnienie aktywacji JNK i p38 MAPK spowodowaną częściową hepatektomią i zależną od p53 ekspresję białka p21(WAF1/CIP1) ekspresji białka. --- Podczas rozwoju i organogenezy wszystkich organizmów wielokomórkowych, decyzje o losie komórek określają, czy komórki podlegają proliferacji, różnicowaniu, lub starzeniu. Dwa niezależne szlaki sygnałowe kinazy stresu, p38-MAPK i JNK, które przekazują sygnały rozwojowe i środowiskowe w celu określenia odpowiedzi komórek. odpowiedzi. Chociaż wiele bodźców może aktywować te dwa szlaki kinazy stresu szlaki, funkcjonalne interakcje i molekularne powiązania między tymi są słabo wyjaśnione. Tutaj donosimy, że szlaki JNK i p38-MAPK antagonistycznie kontrolują starzenie się komórek, onkogenną transformację i proliferację w pierwotnych mysich fibroblastach embrionalnych (MEF). Podobnie, genetyczna inaktywacja szlaku JNK powoduje upośledzoną proliferację płodowych fibroblastów (MEF). proliferację płodowych hepatoblastów in vitro i wadliwą regenerację dorosłej wątroby in vivo. regenerację wątroby in vivo, która jest ratowana przez hamowanie szlaku p38-MAPK. Tak więc, równowaga między dwoma szlakami sygnalizacji stresu, MKK7-JNK i MKK3/6-p38-MAPK, determinuje losy komórek i łączy stres środowiskowy i rozwojowy z zatrzymaniem cyklu komórkowego, starzeniem się, transformacją onkogenną i regeneracją dorosłych tkanek. regeneracją tkanek. --- W wątrobie kaskada JNK jest indukowana za receptorami TNF (TNFR) w odpowiedzi na wyzwania zapalne i toksyczne. w odpowiedzi na wyzwania zapalne, mikrobiologiczne i toksyczne. Utrzymująca się aktywacja JNK wyzwala zaprogramowaną śmierć komórki (PCD), a przetrwanie hepatocytów podczas tych wyzwań tych wyzwań wymaga indukcji szlaku NF-kappaB, który antagonizuje tę aktywację poprzez regulację genów docelowych. Zatem modulacja aktywności JNK ma kluczowe znaczenie dla odpowiedzi wątroby na wyzwanie za pośrednictwem TNFR. Podstawa tej modulacji modulacji jest jednak nieznana. Tutaj zbadaliśmy rolę celu NF-kappaB Gadd45b w regulacji losu hepatocytów podczas regeneracji wątroby po częściowej hepatektomii. Wygenerowaliśmy myszy Gadd45b(-/-) i stwierdziliśmy, że wykazywały zmniejszoną proliferację hepatocytów i zwiększoną PCD podczas regeneracji wątroby. regeneracji wątroby. W szczególności aktywność JNK była znacznie zwiększona i utrzymywała się w wątrobie Gadd45b(-). wątroby myszy Gadd45b (-/-) w porównaniu ze zwierzętami kontrolnymi po częściowej hepatektomii. hepatektomii. Co więcej, nałożenie mutacji Jnk2-null, osłabiającej aktywność JNK całkowicie uratowało odpowiedź regeneracyjną u myszy Gadd45b(-/-). Co ciekawe, ablacja Gadd45beta nie wpłynęła na hepatotoksyczną sygnalizację JNK po prowokacji immunologicznej za pośrednictwem TNFR, co sugeruje specyficzność w indukowalnym program wątrobowy dla powściągliwości JNK aktywowany podczas różnych wyzwań za pośrednictwem TNFR wyzwania. Dane te stanowią podstawę dla supresji JNK podczas regeneracji wątroby regeneracji wątroby i identyfikują Gadd45beta jako potencjalny cel terapeutyczny w chorobach wątroby. chorobach wątroby. --- TŁO I CELE: Resekcja wątroby obejmuje czasowe zamknięcie dopływu naczyniowego powodując niedokrwienie/uszkodzenie reperfuzyjne w pozostałej wątrobie. Tutaj opracował szczurzy model selektywnej okluzji płata w celu wyizolowania stresu reperfuzyjnego od niedokrwienia i przeanalizować jego wpływ na regenerację wątroby. METODY: Lewe boczne i środkowe płaty wątroby zostały zmobilizowane lub poddawane dwukrotnie przez 10 minut niedokrwieniu, a następnie 5-minutowej reperfuzji przed resekcją, podczas gdy płaty regeneracyjne poddawano jedynie reperfuzji. WYNIKI: Chociaż przerywany stres reperfuzyjny indukował wyższe poziomy transaminaz w surowicy transaminaz, analiza regulatorów cyklu komórkowego ujawniła przyspieszoną przyspieszoną odpowiedź regeneracyjną w porównaniu do standardowej częściowej hepatektomii. Przejście G0/G1 nastąpiło przed resekcją tkanki, o czym świadczy indukcja c-fos, junB i IL-6. Po hepatektomii nastąpiła zwiększona regulacja cykliny D1, przejście G1/S, i podział komórek nastąpiły wcześniej niż normalnie. Nieoczekiwanie, mobilizacja wątroby mobilizacja wątroby, składnik procedury zaciskania, również spowodowała wcześniejsze przejście przejście G1/S. Skrócona faza G1 była napędzana przez szlak c-Jun N-terminal Kinaza i była związana z odpowiedzią na stres oksydacyjny, o czym świadczy przez ekspresję indukowalnej syntazy tlenku azotu. WNIOSEK: Przerywane selektywne zaciskanie płatów, które mają zostać poddane resekcji, indukowało stres reperfuzyjny na pozostałej wątrobie, który był korzystny dla regeneracji wątroby, sugerując, że procedura ta może być stosowana w praktyce klinicznej. --- Szlak kinazy c-Jun-N-końcowej (JNK) jest silnie aktywowany po częściowej hepatektomii (PH). hepatektomii (PH), ale jego rola w proliferacji hepatocytów nie jest znana. W tym aktywność JNK została zablokowana za pomocą małocząsteczkowego inhibitora JNK SP600125 in vivo i in vitro, co wykazano poprzez zmniejszenie fosforylacji c-Jun, aktywności wiązania DNA AP-1 i c-jun i ekspresji informacyjnego RNA (mRNA) c-jun. SP600125 hamował ekspresję antygenu jądrowego komórek proliferujących (PCNA), mRNA cykliny D1 i ekspresję białka oraz zmniejszało liczbę mitoz po PH. Przeżywalność była zmniejszona 3 dni po PH u szczurów leczonych SP600125 w porównaniu do szczurów leczonych nośnikiem (3 z 11 vs. 8 z 9, P <.01). W pierwotnych hodowlach hepatocytów szczurzych traktowanych naskórkowym czynnikiem wzrostu (EGF) szczurzych hepatocytów, SP600125 zmniejszał wychwyt (3)H-tymidyny, ekspresję cykliny D1 mRNA i ekspresję białka oraz hamował indukowaną przez EGF transkrypcję genu reporterowego opartego na promotorze cykliny D1. Uszkodzona regeneracja i Zmniejszona przeżywalność u szczurów leczonych SP600125 nie wynikała z dużego wzrostu w apoptozie, jak wykazano przez normalne poziomy aktywności kaspazy 3 i tylko nieznaczne wzrost liczby komórek apoptotycznych. Podsumowując, nasze dane pokazują, że JNK napędza przejście G0 do przejścia G1 w hepatocytach i że cyklina D1 jest dalszym celem szlaku szlaku JNK podczas regeneracji wątroby. --- W regenerację wątroby zaangażowanych jest wiele czynników wzrostu i cytokin. Spośród nich, tylko hepatopoetyna (HPO)/ALR (augmenter regeneracji wątroby) jest specyficznie hepatotroficznym czynnikiem pierwotnie zidentyfikowanym z cytozolu regenerujących się lub hiperplastycznych komórek wątroby. regenerujących się lub hiperplastycznych komórek wątroby. Poprzednie doniesienia wskazują, że zewnątrzkomórkowy HPO wyzwala szlak MAPK poprzez wiązanie swojego specyficznego receptora na powierzchni komórki. Jednak jego funkcja w cytozolu hepatocytów jest niejasna. Tutaj my zidentyfikowaliśmy, że JAB1 (białko wiążące domenę aktywacyjną Jun 1), koaktywator AP-1, który jest niezbędny do regeneracji wątroby, specyficznie oddziałuje z wewnątrzkomórkowym HPO. wewnątrzkomórkowym HPO. JAB1 kolokalizuje z HPO w jądrach komórek wątroby lub komórek COS-7 komórek. Jako czynnik wewnątrzkomórkowy, wewnątrzkomórkowa funkcja HPO polega na zwiększeniu fosforylacji fosforylacji c-Jun niezależnie od kinazy aminokońcowej c-Jun (JNK), kinazy regulowanej sygnałem zewnątrzkomórkowym (ERK) -1 i -2 i prowadzi do wzmocnienia aktywacji AP-1 za pośrednictwem JAB1. Aminokwasy 1-63 cząsteczki HPO są wystarczające do wiązania się z JAB1, ale pełna długość HPO jest niezbędna do jego sygnalizacji wewnątrzkomórkowej. sygnalizacji wewnątrzkomórkowej. Podsumowując, wyniki te wyjaśniają nowy mechanizm mechanizm wewnątrzkomórkowej sygnalizacji cytokin poprzez specyficzne modulowanie szlaku AP-1 poprzez JAB1, w sposób niezależny od MAPK. --- Szlak kinazy c-Jun N-końcowej (JNK) zwiększa uszkodzenie przeszczepu po transplantacji wątroby (LT). przeszczepie wątroby (LT). Postawiliśmy hipotezę, że izoforma JNK2 promuje uszkodzenie przeszczepu uszkodzenie przeszczepu poprzez przejście przepuszczalności mitochondriów (MPT). Wątroby C57BL/6J (typ dziki, WT) i myszy z nokautem JNK2 (KO) zostały przeszczepione biorcom WT po 30 godzinach przechowywania w roztworze UW. Uraz po implantacji został oceniano za pomocą ALT w surowicy, martwicy histologicznej, TUNEL, aktywności kaspazy 3, 30-dniowej oraz immunobarwienie cytochromem c i 4-hydroksynonenalem. Mikroskopia wielofotonowa po LT monitorowała potencjał błony mitochondrialnej in vivo. Po LT, ALT wzrosła trzykrotnie bardziej w WT w porównaniu do KO (p < 0,05). Martwica i TUNEL były ponad dwa razy większe w WT niż KO (p < 0,05). Barwienie immunologiczne wykazało >80% spadek uwalniania mitochondrialnego cytochromu c w KO w porównaniu do WT (p < 0,01). Peroksydacja lipidów była podobnie zmniejszona. Każdy przeszczep KO oprócz przeżył dłużej niż wszystkie przeszczepy WT (p < 0,05, Kaplan-Meier). Po LT, depolaryzacja mitochondriów wystąpiła w 73% hepatocytów WT, co zmniejszyła się do 28% w KO (p < 0,05). Podsumowując, dawca JNK2 promuje uszkodzenie po mysiej LT poprzez MPT. Hamowanie MPT przy użyciu specyficznych inhibitorów JNK2 może być przydatne w ochronie przeszczepów przed niekorzystnymi skutkami niedokrwienia / reperfuzji urazu.
|
Czy szlak JNK jest aktywowany podczas regeneracji wątroby?
|
Tak, szlak kinazy Jun-N-końcowej (JNK) jest silnie aktywowany po częściowej hepatektomii.
|
1,695
|
Nukleotydy w domenie patogeniczności wiroida wrzecionowatości bulw ziemniaka (PSTVd) odgrywają ważną rolę w regulacji ekspresji objawów, ale mechanizm molekularny leżący u jej podstaw jest nieznany. W celu dokładniejszego określenia dokładnie, w jaki sposób cechy strukturalne w domenie patogeniczności regulują ekspresję objawów, scharakteryzowaliśmy serię mutacji, które stopniowo stabilizują region 1 i resztę regionu "modulującego wirulencję". region modulujący wirulencję. Efekty strukturalne tych mutacji były monitorowane przez elektroforezę żelową w gradiencie temperatury kolistylizowanych transkryptów RNA, a ich efekty biologiczne oceniano za pomocą ilościowych testów biologicznych na pomidorach. Zamknięcie 4-nukleotydowej pętli w regionie wstępnego topnienia 1 praktycznie praktycznie znosiło infekcyjność PSTVd, zwłaszcza gdy pobliska pętla 2-nukleotydowa była również zamknięta. Chociaż transkrypty RNA zawierające mniej stabilizujące mutacje były łatwo zakaźne, żadna z czterech pojedynczych i jednej podwójnej substytucji nie były stabilnie utrzymywane in vivo. Wzór spontanicznych, pozornie kompensacyjnych zmian sekwencji obserwowanych u potomstwa sugeruje, że warianty PSTVd z mniej stabilnymi strukturami drugorzędowymi cieszą się selektywną przewagą. Mutacje, które stabilizują domenę patogenności PSTVd in vitro, również tłumiły ekspresję objawów, ale co najmniej jedna inna mutacja nie mająca oczywistych efektów strukturalnych strukturalnych była związana z podobnym fenotypem. Stabilność konformacyjna stabilność wydaje się być tylko jednym z kilku czynników regulujących replikację PSTVd i patogeniczność. --- Na podstawie homologii sekwencji zaproponowano model pięciu strukturalnych i funkcjonalnych domen funkcjonalnych domen w wiroidach. Domeny te obejmują (i) konserwowany region centralny region zdolny do tworzenia dwóch alternatywnych struktur, które mogą regulować dwie fazy cyklu replikacji wiroidów, (ii) region związany z patogennością, (iii) domenę o dużej zmienności sekwencji, (iv i v) dwie domeny końcowe, które są wymienne między wiroidami. To, że ewolucja wiroidów wiązała się z rearanżacją domen RNA jest wspierana przez częściową częściowa duplikacja wiroida kokosowego cadang cadang, który powstaje de novo podczas każdej infekcji. infekcji. Podobne rearanżacje RNA zostały ustalone dla wirusów zwierzęcych RNA, które powstają w wyniku pewnej formy nieciągłej transkrypcji. nieciągłej transkrypcji. Mechanizm ten może wyjaśniać pochodzenie wiroidów, a także wirusów RNA, w których moduły informacji genetycznej mogły podlegać wielokrotnej wymianie między patogenami RNA a RNA ich gospodarzy. --- Wiriony replikują się poprzez mechanizm toczącego się koła, a rozszczepienie/ligacja wymaga rozległej rearanżacji wysoce sparowanej struktury natywnej. W przypadku wiroida wrzecionowatego wiroida bulw ziemniaka (PSTVd), przejście od rozszczepienia do ligacji jest napędzane przez zmianę z wieloramiennej struktury tetraloop na konformację pętli E. Tutaj przedstawiamy dowody na to, że przetwarzanie wirusa Citrus viroid III (CVd-III), członka członek pokrewnej grupy wiroidów, które również replikują się w jądrze, może przebiegać odrębną ścieżką. Sondowanie chemiczne miniRNA PSTVd i CVd-III z DMS i CMCT ujawniły, że motywy pętli E tych dwóch wiroidów mają zupełnie inne struktury trzeciorzędowe. Jak wykazała elektroforeza w gradiencie temperatury elektroforezy, obecność dwóch prawdopodobnych par GC Watson-Crick skutkuje znaczną ogólną stabilizację motywu podobnego do pętli E CVd-III. W przeciwieństwie do PSTVd, górna nić motywu podobnego do pętli E CVd-III nie może złożyć się w tetralopę GNRA tetraloop, a porównanie suboptymalnych struktur wskazuje, że początkowe zdarzenie rozszczepienie może wystąpić po stronie 5' jedynej pary wobble GU w helisie z udziałem pobliskiej pary odwróconych powtórzeń. Zgodnie z naszym modelem, rearanżacja sekwencji 3' w łodygę spinki do włosów zawierającą identyczne identyczny układ par zasad GC, GU i CG, po czym następuje drugie rozszczepienie. przez utworzenie pętli E, która służy do wyrównania końcówek 5' i 3' monomeru CVd-III przed ligacją. Ponieważ ligacja zachodzi w samej pętli E stabilizacja tego motywu może być potrzebna, aby utrzymać końce 5' i 3' CVd-III w pozycji dla ligazy gospodarza. --- Wirusy, ze względu na to, że nie kodują żadnych białek, są niezwykle zależne od swoich gospodarzy. od swoich gospodarzy. Replikacja tych minimalnych genomów, składających się wyłącznie z kolistego RNA o długości 246-401 nt, zachodzi w jądrze (rodzina Pospiviroidae) lub w chloroplaście (rodzina chloroplaście (rodzina Avsunviroidae) przez oparty na RNA mechanizm toczącego się koła z trzema etapami: (1) synteza nici dłuższych niż pojedyncze, katalizowana przez polimery RNA zależne od DNA gospodarza. zależne od DNA polimerazy RNA rekrutowane i przekierowywane do transkrypcji szablonów RNA (2) rozszczepienie do długości jednostkowej, które w rodzinie Avsunviroidae jest w którym pośredniczą rybozymy młotkowe, oraz (3) kolistylizację przez ligazę RNA lub autokatalitycznie. Ten spójny, ale wciąż fragmentaryczny obraz wyłonił się z połączenia badań z systemami in vitro (analiza preparatów RNA z zakażonych roślin, testy transkrypcji z frakcjami jądrowymi i chloroplastowymi, charakterystyka i chloroplastowych, charakterystyka enzymów i rybozymów pośredniczących w rozszczepianie i ligację nici wiroidów, rozcięcie 5' końcowych grup nici wiroidów oraz hybrydyzacja in situ i mikroskopia frakcji subkomórkowych i tkanek), a także frakcji subkomórkowych i tkanek) oraz systemy in vivo (badania infiltracji tkanek, protoplastów, badania in planta i wykorzystanie roślin transgenicznych wyrażających RNA wiroidów). RNA). --- Replikacja wielu patogenów wirusowych i subwirusowych, a także amplifikacja niektórych genów komórkowych amplifikacja niektórych genów komórkowych przebiega za pośrednictwem mechanizmu toczącego się koła. W przypadku wrzecionowatej bulwy ziemniaka (PSTVd) i pokrewnych wiroidów, możliwa rola (-)nici RNA jako matrycy do syntezy (+)nici potomnej jest niejasna. niejasna. Zainfekowane rośliny wydają się zawierać tylko multimeryczne liniowe (-) nici RNA, a próby zainicjowania infekcji multimerycznymi (-)RNA PSTVd generalnie na ogół kończyły się niepowodzeniem. Aby krytycznie zbadać zakaźność monomerycznych (-) nici wiroidów RNA, opracowaliśmy oparty na rybozymie system ekspresji do produkcji dokładnie pełnej długości (-) nici RNA, których końce są zdolne do przechodzenia łatwej kolonizacji in vitro. Mechaniczna inokulacja sadzonek pomidorów z elektroforetycznie oczyszczonym (-)PSTVd RNA doprowadziła do zakażenia niewielkiej części roślin. roślin, podczas gdy równoległe testy z analogicznym pomidorowym planta macho (-)RNA wiroida pomidora skutkowały znacznie większą frakcją zainfekowanych roślin. Produkcja (-)PSTVd RNA za pośrednictwem rybozymu w roślinach transgenicznych doprowadziła do pojawienia się monomerycznego kolistego (-)PSTVd RNA i dużych ilości (+)PSTVd potomstwa. W naturalnie zakażonych roślinach nie można było wykryć monomerycznego, kolistego (-) RNA PSTVd. zakażonych roślinach przy użyciu ochrony przed rybonukleazą lub elektroforezy w warunkach w warunkach częściowo denaturujących. Chociaż nie jest to składnik normalnego szlaku replikacyjnego, dokładnie pełnej długości (-)PSTVd RNA wydaje się zawierać wszystkie elementów strukturalnych i regulacyjnych niezbędnych do zainicjowania replikacji wiroida replikacji. --- Genom RNA wirusa wrzecionowatości bulw ziemniaka (PSTV) jest transkrybowany in vitro do komplementarnego DNA i RNA przez zależną od DNA polimerazę DNA I i polimerazę RNA z Escherichia coli. Synteza in vitro RNA wytwarza odrębne transkrypty o długości większej niż jednostka, co odzwierciedlając mechanizm replikacji wiroidów in vivo. Wpływ różnych na proces transkrypcji; stwierdzono, że aktynomycyna D drastycznie zmniejsza syntezę komplementarnego RNA z matrycy RNA PSTV przez polimerazę RNA. przez polimerazę RNA. --- Chociaż niektóre wirusopodobne satelitarne RNA posiadają aktywność samozniszczenia i samoligacji aktywności, pokazujemy, że wiroid utajonej mozaiki brzoskwini (PLMVd) jest unikalny wśród wszystkich znanych wiroidów, ponieważ również posiada takie aktywności. Te aktywności katalityczne powinny odgrywać ważną rolę w replikacji PLMVd. Zgodnie z proponowanym mechanizmem, samozniszczenie multimerycznych nici następuje poprzez struktury młotkowe wytwarzające monomery posiadające 2',3'-cykliczny fosforanowe i 5'-hydroksylowe. W najbardziej stabilnej przewidywanej strukturze drugorzędowej dla PLMVd te dwa krańce są zestawione ze sobą, w celu samoligacji. Aby ustalić charakter wiązania fosfodiestrowego wytworzonego przez samoligację, zastosowaliśmy klasyczną procedurę pełnej enzymatycznej hydrolizy RNA połączonej z frakcjonowaniem metodą chromatografii cienkowarstwowej. Korzystając z tej procedury, donosimy, że samoligacja transkryptów PLMVd wytwarza prawie wyłącznie izomer 2',5' (>96%). Testy wydłużania starterów ujawniły również, że odwrotna transkryptaza może odczytać to wiązanie 2', 5', co sugeruje, że nie zapobiega to dalszej replikacji wiroida. Ponadto, zaobserwowaliśmy, że to wiązanie 2',5' jest odporne na aktywność debranchingu aktywność zawartą w ekstraktach jądrowych, a także jest w stanie zapobiegać dalszemu samorozszczepianiu się wiroidów. Tak więc, jeśli wiroidy rzeczywiście ulegają samolikwidacji in vivo, powstałe wiązanie 2', 5'-fosfodiestrowe może przyczynić się do stabilności tych gatunków RNA. Wreszcie, analiza zarówno sekwencji, jak i wymagań strukturalnych wymagań dla samolikwidacji i samoligacji młotka sugeruje, że te dwa procesy RNA mogą być ze sobą powiązane. Stawiamy hipotezę, że wewnątrzcząsteczkowa samoligacja, która wytwarza konformery kołowe, może przyczyniać się do etapu etapu kolimacji replikacji toczącego się koła, podczas gdy międzycząsteczkowa nieenzymatyczna ligacja jest potencjalnym mechanizmem reasortacji sekwencji wiroidów i gatunków wiroidopodobnych. --- Wbrew wcześniejszym przekonaniom, wirusy nie są najmniejszymi czynnikami wywołującymi choroby zakaźne. chorób zakaźnych. Jednoniciowe RNA o wielkości zaledwie 246 nukleotydów występuje w niektórych roślinach wyższych i powodują kilkanaście chorób roślin uprawnych. Te RNA zostały zostały nazwane wiroidami. Pomimo ich niezwykle ograniczonej zawartości informacyjnej, wiroidy replikują się autonomicznie w podatnych komórkach - to znaczy, że nie nie wymagają funkcji pomocniczych od jednocześnie replikujących się konwencjonalnych wirusów. Wiroidy są kowalencyjnie zamkniętymi okrągłymi cząsteczkami o charakterystycznej pręcikowej w której krótkie regiony spiralne są przerywane przez wewnętrzne pętle i wybrzuszenia. i pętle wybrzuszenia. Wiroidy nie podlegają translacji; są replikowane przez enzym (lub enzymy) gospodarza. gospodarza (lub enzymy) (prawdopodobnie polimerazę RNA II) poprzez oligomeryczne RNA przez oligomeryczne RNA pośrednie za pomocą mechanizmu toczącego się koła. Satelitarne RNA podobne do wiroidów przypominają wiroidy pod względem wielkości i struktury molekularnej, ale znajdują się w kapsydzie specyficznych wirusów pomocniczych, od których zależy ich własna replikacja. Te RNA są bardzo interesujące dla biologii molekularnej z co najmniej dwóch powodów: 1) są one najmniejszymi i najprostszymi znanymi replikującymi się cząsteczkami, oraz 2) mogą one mogą reprezentować żywe skamieniałości ewolucji przedkomórkowej w hipotetycznym świecie RNA. --- Zależna od DNA polimeraza RNA II oczyszczona ze zdrowej tkanki roślinnej jest zdolna do syntezy liniowych kopii (-)-viroid RNA o pełnej długości z (+)-viroid RNA in vitro. Wraz ze specyficzną wrażliwością na alfa-amanitynę wiroidów obserwowaną in vivo, odkrycia te sugerują, że wiroidy replikują się przez całkowicie nowy mechanizm, w którym infekujące cząsteczki RNA wiroidów są kopiowane przez enzym gospodarza, który normalnie jest odpowiedzialny za syntezę jądrowych prekursorów informacyjnego RNA.
|
Jaki jest mechanizm replikacji wirusów?
|
Replikacja wielu patogenów wirusowych i subwirusowych, a także amplifikacja niektórych genów komórkowych przebiega za pośrednictwem mechanizmu toczącego się koła. Replikacja wiroidów zachodzi poprzez mechanizm toczącego się koła z wykorzystaniem symetrycznej lub asymetrycznej ścieżki w trzech etapach, transkrypcji RNA, przetwarzania i ligacji. Replikacja tych minimalnych genomów, składających się wyłącznie z kolistego RNA o długości 246-401 nt, zachodzi w jądrze (rodzina Pospiviroidae) lub w chloroplaście (rodzina Avsunviroidae) za pomocą opartego na RNA mechanizmu toczącego się koła z trzema etapami: (1) synteza dłuższych niż jednostkowe nici katalizowana przez zależne od DNA gospodarza polimerazy RNA rekrutowane i przekierowywane do transkrypcji szablonów RNA, (2) rozszczepienie do długości jednostkowej, w którym w rodzinie Avsunviroidae pośredniczą rybozymy młotkowe, oraz (3) kolimeryzacja przez ligazę RNA lub autokatalitycznie.
|
1,696
|
Wydzielana glikoproteina, sklerostyna, zmienia tworzenie kości. Aby uzyskać wgląd w mechanizm działania sklerostyny, zbadaliśmy interakcje sklerostyny z białkami kości przy użyciu techniki wychwytywania powinowactwa sklerostyny. sklerostyny z białkami kości przy użyciu techniki wychwytywania powinowactwa sklerostyny. Białka z odwapnionej kości szczura zostały wychwycone na amylowym białku wiążącym sklerostynę i maltozę (MBP). białko wiążące maltozę (MBP) lub na kolumnie amylozowej MBP. Kolumny były intensywnie przemyto buforem o niskiej sile jonowej, a związane białka zostały eluowano buforem zawierającym 1M chlorek sodu. Wymyte białka rozdzielono przez denaturującą elektroforezę w żelu sodowo-dodecylosiarczanowym i zostały zidentyfikowane przez spektrometrii mas. Kilka wcześniej niezidentyfikowanych białek pełnej długości białek oddziałujących ze sklerostyną, takich jak fosfataza alkaliczna, anhydraza węglanowa anhydraza węglanowa, gremlina-1, fetuina A, midkina, aneksyna A1 i A2 oraz kolagen α1, które odgrywają ustaloną rolę w procesach tworzenia lub resorpcji kości, zostały związane z żywicą amylozową sklerostyna-MBP, ale nie z żywicą amylozową MBP. Inne białka oddziałujące ze sklerostyną o pełnej długości, takie jak kinaza kazeinowa II i wydzielane białko związane z frizzled 4, które modulują sygnalizację Wnt. Kilka peptydów pochodzących z białek takich jak Phex, asporyna i folistatyna które regulują metabolizm kości, również wiązały sklerostynę. Sklerostyna wchodzi w interakcje z białkami, które zmieniają tworzenie i resorpcję kości i prawdopodobnie działać poprzez zmianę kilku biologicznie istotnych szlaków w kości.
|
Lista partnerów interakcji sklerostyny.
|
fosfataza alkaliczna
anhydraza węglanowa
gremlin-1
fetuina A
midkina
aneksyna A1
aneksyna A2
kolagen α1
kinaza kazeinowa II
wydzielane białko związane z frizzled 4
Phex
asporyna
folistatyna
erbB-3
LRP5
noggina
|
1,697
|
Konstytutywna aktywacja czynnika jądrowego (NF) -kappaB w nowotworach hematologicznych nowotworach złośliwych jest w wielu przypadkach spowodowana mutacjami utraty funkcji w obrębie kodujących cząsteczki hamujące NF-kappaB, takie jak IkappaBalpha lub p100. Hut-78, skrócona forma p100, konstytutywnie generuje p52 i przyczynia się do rozwoju limfocytów T. do rozwoju chłoniaków T-komórkowych, ale mechanizm molekularny leżący u podstaw ten potencjał onkogenny pozostaje niejasny. Pokazujemy tutaj, że ekspresja genu MMP9 jest indukowana przez alternatywny szlak aktywacji NF-kappaB w fibroblastach a także na nadekspresję Hut-78 lub p52 w fibroblastach, jak również w komórkach chłoniaka. p52 jest krytyczny dla indukcji genu MMP9 za pośrednictwem Hut-78 jako mutant Hut-78 mutant Hut-78, jak również inne skrócone białka NF-kappaB2, które nie są przetwarzane w p52 nie indukowały ekspresji tej metaloproteinazy. I odwrotnie, ekspresja genu MMP9 jest osłabiona w komórkach HUT-78 pozbawionych p52. Co ciekawe, Kompleksy metylotransferazy H3K4 MLL1 i MLL2 są wiązane przez p52 na MMP9 ale nie na promotorze IkappaBalpha, a aktywność trimetylotransferazy H3K4 na promotorze MMP9 jest upośledzona w komórkach HUT-78 pozbawionych p52. Co więcej, MLL1 i MLL2 są związane z Hut-78 w natywnym ekstrakcie wzbogaconym w chromatynę. W ten sposób zidentyfikowaliśmy mechanizm molekularny, za pomocą którego rekrutacja kompleksu metylotransferazy histonowej H3K4 na promotorze NF-kappaB indukuje jego ekspresję i potencjalnie inwazyjny potencjał komórek chłoniaka. potencjał komórek chłoniaka niosących konstytutywną aktywność alternatywnej NF-kappaB. --- Gen oporności wielolekowej 1 (MDR1) koduje glikoproteinę P (Pgp), członka rodziny transporterów rodziny transporterów ABC (ATP-binding cassette), która nadaje oporność na leki przeciwnowotworowe poprzez aktywny wypływ wielu leków przeciwnowotworowych. Wcześniej że transkrypcja MDR1 jest regulowana przez zdarzenia epigenetyczne, takie jak acetylacja histonów acetylacja histonów i zidentyfikowaliśmy acetylazę histonową P/CAF i czynnik transkrypcyjny NF-Y jako czynniki czynnik transkrypcyjny NF-Y jako czynniki pośredniczące w funkcjach enzymatycznych i funkcje kotwiczenia DNA, odpowiednio, w promotorze MDR1. Wykazano również, że wykazano również, że aktywacji MDR1 towarzyszy zwiększona metylacja lizyny 4 histonu H3 (H3K4). W tym badaniu dalej badaliśmy metylację histonów w regulacji i funkcji MDR1. Wykazaliśmy, że białko białaczki mieszanej linii 1 (MLL1), metylotransferaza histonów specyficzna dla H3K4, jest wymagana do metylacji promotora metylacji promotora MDR1, ponieważ knockdown MLL1 spowodował spadek ekspresji MDR1 ekspresji. Regulacja MDR1 przez MLL1 ma konsekwencje funkcjonalne, ponieważ obniżenie poziomu MLL1 prowadziło do zwiększonej retencji substratu specyficznego dla Pgp DIOC(2)(3), a także zwiększonej wrażliwości komórek na kilka substratów Pgp. Regulacja MDR1 przez MLL1 była zależna od pola CCAAT w proksymalnym promotorze MDR1. promotora MDR1, podobnie do tego, co wykazaliśmy dla acetylacji promotora MDR1, i wymaga również NF-Y. Wreszcie, nadekspresja najbardziej rozpowszechnionego białka fuzyjnego MLL MLL-AF4, prowadziła do zwiększonej ekspresji MDR1. Jest to pierwsza identyfikacja metylotransferazy histonowej i jej leukemogennej rearanżacji która reguluje ekspresję transportera leków ABC, sugerując nowy cel w celu obejścia oporności wielolekowej nowotworów. --- Konserwowany DPY-30 jest istotnym składnikiem kompleksu kompensacji dawki który równoważy ekspresję genów sprzężonych z chromosomem X poprzez regulację kompleksu u Caenorhabditis elegans. Ludzkie białko podobne do DPY-30 (DPY-30L) jest konserwatywnym członkiem niektórych kompleksów metylotransferazy histonów (HMT) kompleksów. W ludzkim kompleksie MLL1 (mixed-lineage leukemia-1) HMT, DPY-30L wiąże się z homologiem BRE2 ASH2L w celu regulacji trimetylacji histonu 3-lizyny 4 trimetylację. Określiliśmy strukturę krystaliczną 1.2-A ludzkiego C-końcowej domeny DPY-30L (DPY-30L(C)). Struktura DPY-30L(C), zawierająca konserwowany motyw konserwowany motyw DPY-30, składa się z dwóch alfa-heliksów połączonych ostrą pętlą i tworzy typową wiązkę czterech helis typu X wymaganą do tworzenia dimerów. Tworzenie dimeru DPY-30L(C) jest w dużej mierze pośredniczone przez rozległy hydrofobowy interfejs interfejs z dodatkowymi oddziaływaniami polarnymi. Oligomeryzacja DPY-30L(C) w roztworze, wraz z jego zgłoszonym wiązaniem z ASH2L, prowadzi nas do że hydrofobowa powierzchnia dimeru może stanowić platformę dla interakcji z ASH2L w kompleksie MLL1 HMT. --- Transdyferencjacja wątrobowych komórek gwiaździstych (HSC) do fenotypu podobnego do miofibroblastów jest kluczowym wydarzeniem w zwłóknieniu wątroby. Dramatyczna zmiana fenotypu fenotypu związana z transdyferencjacją opiera się na globalnej zmianie w ekspresji genów. Zaaranżowane zmiany w ekspresji genów zachodzą na poziomie poziomie upakowania chromatyny, który jest regulowany przez aktywność enzymatyczną regulatorów epigenetycznych, które z kolei wpływają na modyfikacje histonów. Wykorzystując profilowanie ekspresji regulatorów epigenetycznych w spokojnych i aktywowanych pierwotnych HSC odkryliśmy szereg metylotransferaz histonowych, w tym MLL1, MLL5, Set1 i ASH1, które są silnie regulowane w górę podczas transdyferencjacji HSCs. Wszystkie te metylotransferazy histonowe regulują metylację lizyny 4 histonu H3, która jest sygnaturą aktywnie transkrybowanych genów. Postulowaliśmy zatem, że jeden lub więcej z tych enzymów może być zaangażowany w pozytywny wpływ na ekspresję genów profibrogennych. WNIOSKI: Stwierdziliśmy, że ASH1 bezpośrednio wiąże się z regionami regulatorowymi alfa aktyny mięśni gładkich (αSMA), kolagenu I, tkankowego inhibitora metaloproteinazy-1 (TIMP1) i transformującego czynnika wzrostu beta1 (TGFβ1) w aktywowanych HSC, podczas gdy pozbawienie ASH1 spowodowało szeroką supresję ekspresji genów fibrogennych. My odkryliśmy również, że MeCP2 pozytywnie reguluje ekspresję ASH1, a zatem zidentyfikować ASH1 jako kluczowy składnik aktywatora transkrypcyjnego MeCP2 który koordynuje skoordynowaną indukcję wielu genów profibrogennych. profibrogennych genów. --- Metylacja lizyny 4 (K4) histonu H3 jest powszechnym znacznikiem związanym z aktywacją transkrypcji. aktywacją transkrypcji i jest katalizowana głównie przez metylotransferazy histonowe z rodziny MLL/SET1. metylotransferazy. Wspólną cechą kompleksów MLL/SET1 u ssaków jest obecność trzech podstawowych składników (RbBP5, Ash2L i WDR5) oraz podjednostki katalitycznej podjednostki katalitycznej zawierającej domenę SET. W przeciwieństwie do większości innych histonów metylotransferaz histonowych, wszystkie cztery białka są wymagane do wydajnej metylacji H3 K4 metylacji. Pomimo szeroko zakrojonych wysiłków, mechanizmy, w jaki sposób trzy podstawowe składniki regulują aktywność metylotransferazy MLL/SET1 pozostają nieuchwytne. Tutaj pokazujemy, że heterodimer heterodimer Ash2L i RbBP5 ma wewnętrzną aktywność metylotransferazy histonów. Aktywność ta wymaga wysoce konserwatywnej domeny SPRY Ash2L i krótkiego peptydu RbBP5. peptydu RbBP5. Wykazaliśmy, że zarówno Ash2L, jak i domena SET MLL1 są zdolne do wiązania się z S-adenozylo-L- [metylo-(3)H] metioniną w kompleksie MLL1 core kompleksu. Mutacje w domenie MLL1 SET, które nie wspierają ogólnej metylacji H3 K4 metylacji również osłabiają wiązanie SAM przez Ash2L. Podsumowując, nasze wyniki pokazują, że heterodimer Ash2L/RbBP5 odgrywa kluczową rolę w ogólnej katalizie MLL1. katalizie metylacji H3 K4, w której pośredniczy MLL1. Wyniki, które tutaj opisujemy zapewniają mechanistyczny wgląd w unikalną regulację metylotransferazy MLL1 MLL1. Sugeruje to, że zarówno Ash2L/RbBP5, jak i domena SET MLL1 nawiązują bezpośrednie kontakty z substratami i przyczyniają się do metylacji H3 K4. kontakty z substratami i przyczyniają się do tworzenia wspólnego centrum katalitycznego. centrum katalitycznego. Biorąc pod uwagę wspólną konfigurację rdzenia wśród wszystkich HMT z rodziny MLL/SET1 HMT z rodziny MLL/SET1, interesujące będzie sprawdzenie, czy opisany tutaj mechanizm można być uogólniony na innych członków rodziny MLL/SET1 w przyszłości. --- Odwracalna metylacja ogonów histonów służy albo jako pozytywny sygnał rozpoznawany przez zespoły transkrypcyjne lub sygnał negatywny, który powoduje represji. Inwazyjne patogeny wirusowe, które zależą od aparatu transkrypcyjnego komórki gospodarza aparatu transkrypcyjnego komórki gospodarza również podlegają regulacyjnemu wpływowi montażu i modyfikacji chromatyny. i modyfikacji. Tutaj pokazujemy, że infekcja przez wirusy opryszczki alfa, wirus opryszczki pospolitej (HSV) i wirus ospy wietrznej i półpaśca (VZV), powoduje szybką akumulację chromatyny z represyjną metylacją histonu H3 Lys9. Aby umożliwić ekspresję wirusowych genów wczesnych (IE), oba wirusy wykorzystują komórkowy koaktywator transkrypcji host cell factor-1 (HCF-1) do rekrutacji specyficznej dla lizyny demetylazy-1 (LSD1) do wirusowych promotorów wczesnego natychmiastowych wczesnych promotorów. Pozbawienie LSD1 lub zahamowanie jej aktywności za pomocą inhibitorów inhibitorami monoaminooksydazy (MAOI) skutkuje akumulacją represyjnej chromatyny i blokadą chromatyny represyjnej i blokuje ekspresję genów wirusowych. Ponieważ HCF-1 jest składnikiem Set1 i MLL1 kompleksów metylotransferazy histonu H3 Lys4, w ten sposób koordynuje modulację represyjnych poziomów metylacji H3 Lys9 z dodaniem aktywujących trimetylacji trimetylacji H3 Lys4. Co uderzające, MAOI blokują również reaktywację HSV z latencji w neuronach czuciowych, wskazując, że kompleks HCF-1 jest kluczowym składnikiem mechanizmu reaktywacji. kluczowym składnikiem mechanizmu reaktywacji. Wyniki te potwierdzają farmaceutyczną kontrolę enzymów modyfikujących histony jako strategię kontrolowania infekcji herpeswirusowych. --- Białko białaczki linii mieszanej MLL1 jest regulatorem transkrypcji o odgrywa istotną rolę we wczesnym rozwoju i hematopoezie. Funkcja biologiczna MLL1 jest pośredniczona przez aktywność metylotransferazy histonów H3K4 w domenie karboksylowo-końcowej domeny SET. Określiliśmy strukturę krystaliczną domeny MLL1 w kompleksie z produktem kofaktora AdoHcy i peptydem histonu H3 peptydem. Struktura ta wskazuje, że w celu utworzenia dobrze uporządkowanego miejsca aktywnego miejsce, wysoce zmienny, ale istotny składnik domeny SET musi zostać zmieniona. Aby przetestować ten pomysł, porównaliśmy wpływ dodania członków kompleksu MLL na aktywność metylotransferazy i wykazaliśmy, że zarówno RbBP5, jak i Ash2L ale nie Wdr5 stymulują aktywność. Dodatkowo, określiliśmy wpływ modyfikacji potranslacyjnych na resztach histonu H3 poniżej i powyżej od docelowej lizyny i zapewniliśmy strukturalne wyjaśnienie, dlaczego fosforylacja H3T3 fosforylacja i acetylacja H3K9 regulują aktywność. --- Produkt genu supresorowego nowotworu mnogiej gruczolakowatości wewnątrzwydzielniczej typu 1 (MEN1) menina, jest integralnym składnikiem kompleksów metylotransferazy histonowej MLL1/MLL2 specyficznych dla Lys4 histonu H3 (H3K4). Pokazujemy, że menina jest transkrypcyjnym koaktywatorem receptorów jądrowych dla estrogenu i witaminy D. Aktywacja endogennego genu TFF1 (pS2) reagującego na estrogen powoduje rekrutację meniny do promotora i podwyższoną trimetylację H3K4. Knockdown meniny zmniejsza zarówno aktywowaną transkrypcję TFF1 (pS2), jak i trimetylację H3K4 trimetylację. Ponadto menina może bezpośrednio oddziaływać z receptorem estrogenowym receptorem estrogenowym alfa (ERalfa) w sposób zależny od hormonów. Większość mutacji związanych z chorobą mutacji MEN1 zapobiega interakcji menina-ERalpha. Co ważne, Mutanty oddziałujące z ERalfa są również wadliwe pod względem funkcji koaktywatora. Nasze wyniki wskazują, że menina jest krytycznym ogniwem między rekrutacją kompleksów metylotransferaz histonów a transkrypcją, w której pośredniczą receptory jądrowe. --- Metylotransferaza histonowa białaczki linii mieszanej (MLL1/ALL-1/HRX) jest zaangażowana w epigenetyczne utrzymanie pamięci transkrypcyjnej i patogenezę ludzkich białaczek. patogenezie ludzkich białaczek. Aby zrozumieć jej rolę w specyfikacji określiliśmy ludzkie genomowe miejsca wiązania MLL1. Stwierdziliśmy że MLL1 funkcjonuje jako ludzki odpowiednik drożdżowego Set1. Podobnie jak Set1, MLL1 lokalizuje się wraz z polimerazą RNA II (Pol II) na końcu 5' aktywnie transkrybowanych genów transkrybowanych genów, gdzie zachodzi trimetylacja lizyny 4 histonu H3. Zgodnie z tą globalną rolą w transkrypcji, MLL1 lokalizuje się również w loci mikroRNA (miRNA), które są zaangażowane w białaczkę i hematopoezę. W przeciwieństwie do 5' proksymalnego wiązania w większości genów kodujących białka, MLL1 zajmuje rozległą domenę w aktywnym transkrypcyjnie regionie klastra HoxA. Zdolność MLL1 do pełnienia funkcji globalnego regulatora transkrypcji specyficznego dla miejsca startu i do uczestniczenia w większych domenach chromatyny w genach Hox ujawnia podwójną rolę MLL1 w utrzymaniu tożsamości komórkowej. --- Zmiana ekspresji genów związana z rakiem trzustki może być przypisana do zmian w potranslacyjnych modyfikacjach histonów prowadzących do późniejszej przebudowy matrycy chromatyny podczas transkrypcji. Jednakże, powiązana sieć cząsteczek zaangażowanych w regulację takich procesów pozostaje jednak nieuchwytna. hPaf1/PD2, podjednostka ludzkiego kompleksu PAF, zaangażowana w regulację wydłużania transkrypcji. regulacja wydłużania transkrypcji ma potencjał onkogenny. Nasze badanie bada możliwość, że regulacja metylacji histonów przez hPaf1 może może przyczyniać się do zmiany ekspresji genów poprzez rearanżację nukleosomalną. Tutaj pokazujemy, że knockdown hPaf1/PD2 prowadzi do zmniejszonej di- i metylacji reszt lizyny 4 histonu H3 w komórkach raka trzustki. Co ciekawe, hPaf1/PD2 kolokalizuje z MLL1 (Mixed Lineage Leukemia 1), metylotransferazą histonów metylotransferazą histonów, która metyluje reszty H3K4. Ponadto, obniżenie poziomu hPaf1 skutkowało zmniejszoną ekspresją MLL1 i odpowiadającym jej spadkiem poziomu poziomu CHD1 (Chromohelicase DNA-binding protein 1), enzymu remodelującego chromatynę zależnego od ATPazy enzymu remodelującego chromatynę, który specyficznie wiąże się ze znacznikami H3K4 di i trimetylo Stwierdzono również, że hPaf1/PD2 oddziałuje i kolokalizuje z CHD1 zarówno w ekstraktach cytoplazmatycznych, jak i jądrowych. cytoplazmatycznych i jądrowych ekstraktach komórek raka trzustki. Ponadto, obniżony poziom lokalizacji CHD1 w jądrze w komórkach hPaf1/PD2 Knockdown może być uratowany przez ektopową ekspresję hPaf1/PD2. Trawienie nukleazą mikrokokową wykazało zmienioną strukturę chromatyny w komórkach hPaf1/PD2-KD. Ogólnie rzecz biorąc, nasze wyniki sugerują, że hPaf1/PD2 w połączeniu z MLL1 reguluje metylację reszt H3K4, a także oddziałuje i reguluje jądrowe przemieszczanie się białka remodelującego chromatynę białka remodelującego chromatynę CHD1, ułatwiając jego funkcjonowanie w komórkach raka trzustki. --- Klasyczny pogląd na zegar molekularny opiera się na zazębiających się transkrypcyjno-translacyjnych pętlach sprzężenia zwrotnego. Ponieważ znaczna część genomu ssaków ulega ekspresji w sposób okołodobowy, remodeling chromatyny została zaproponowana jako kluczowa w funkcji zegara. Tutaj pokazujemy, że trimetylacja Lys4 (K4) trimetylacja histonu H3 jest rytmiczna i podąża za tym samym profilem, co wcześniej opisana acetylacja H3 na promotorach okołodobowych. MLL1, ssak Drosophila trithorax, jest metylotransferazą specyficzną dla H3K4 zaangażowaną w kontrolę transkrypcji. Wykazaliśmy, że MLL1 jest niezbędna dla transkrypcji okołodobowej i cyklicznej trimetylacji H3K4. MLL1 jest w kompleksie z CLOCK-BMAL1 i przyczynia się do jego rytmicznej rekrutacji do promotorów okołodobowych promotorów okołodobowych i acetylacji H3. Jednak MLL1 nie oddziałuje z CLOCKΔ19, zapewniając wyjaśnienie dominującego negatywnego fenotypu tej mutacji. Nasze wyniki faworyzują scenariusz, w którym trimetylacja H3K4 przez MLL1 jest wymagana do ustanowienia permisywnego stanu chromatyny dla transkrypcji okołodobowej. --- Białko SKIP/SNW1 oddziałujące z białkiem Ski wiąże się z czynnikiem wydłużającym P-TEFb/CDK9. i koaktywuje indukowalne geny, w tym HIV-1. Pokazujemy tutaj, że SKIP wiąże się również z c-Myc i Menin, podjednostką MLL1 metylotransferazy histonów (H metylotransferazy MLL1 (H3K4me3) i że transaktywacja HIV-1 Tat wymaga c-Myc i Menin, ale nie MLL1 lub H3K4me3. Eksperymenty RNAi-ChIP ujawniają, że SKIP działa za Tat:P-TEFb w celu rekrutacji c-Myc i jego partnera TRRAP, rusztowania dla acetylotransferaz histonowych, do promotora HIV-1. Natomiast SKIP jest rekrutowany przez ligazę ubikwityny RNF20 H2B do podstawowego promotora HIV-1 w kroku etapie, który jest omijany przez Tat i regulowany w dół przez c-Myc. Co ciekawe, odkryliśmy że SKIP i P-TEFb są zbędne dla transkrypcji HIV-1 indukowanej stresem UV, która jest silnie regulowana w górę przez traktowanie komórek inhibitorem CDK9 flawopiridolem. Tak więc, SKIP działa z c-Myc i Menin w celu promowania transkrypcji HIV-1 Tat:P-TEFb na etapie elongacji, który jest omijany pod wpływem stresu. --- Myszy z mutacją w genie Clock (ClockΔ19) zostały zidentyfikowane jako model manii. model manii; jednak mechanizmy, które leżą u podstaw tego fenotypu, oraz zmiany w mózgu, które są niezbędne dla skuteczności litu u tych myszy, pozostają niejasne. myszy pozostają niejasne. Tutaj odkryliśmy, że cholecystokinina (Cck) jest bezpośrednim celem transkrypcyjnym CLOCK i transkrypcyjnym celem CLOCK, a poziomy Cck są zmniejszone w brzusznym obszarze nakrywkowym (VTA). obszar nakrywkowy (VTA) myszy ClockΔ19. Selektywne obniżenie ekspresji Cck poprzez Interferencja RNA w VTA myszy typu dzikiego wywołuje fenotyp podobny do maniakalnego. Co więcej, przewlekłe leczenie litem przywraca ekspresję Cck do prawie typu dzikiego, a wzrost ten jest niezbędny do terapeutycznego działania litu. Spadek ekspresji Cck u myszy ClockΔ19 wydaje się być spowodowany brakiem interakcji z metylotransferazą histonową MLL1, co skutkuje zmniejszoną ilością histonu H3K4me3 i transkrypcji genów, efekt odwracany przez lit. Ludzka tkanka pośmiertna od osób z chorobą afektywną dwubiegunową ujawnia podobny wzrost ekspresji Cck w VTA podczas leczenia stabilizatorami nastroju. Badania te identyfikują kluczową rolę Cck w rozwoju i leczeniu manii oraz opisują niektóre z molekularnych mechanizmów działania litu. mechanizmy molekularne, dzięki którym lit może działać jako skuteczny środek antymaniakalny. środek przeciwmaniakalny. --- Sieci transkrypcyjne, które regulują pluripotencję embrionalnych komórek macierzystych (ES) i specyfikację linii są przedmiotem znacznej uwagi. Do tej pory takie badania koncentrowały się niemal wyłącznie na transkryptach kodujących białka. Jednak ostatnie analizy transkryptomu pokazują, że genom ssaków zawiera tysiące długich niekodujących RNA (ncRNA), z których wiele wydaje się podlegać ekspresji w sposób regulowany przez rozwój. Ich funkcje pozostają niezbadane. Aby zidentyfikować ncRNA zaangażowane w biologię komórek ES, użyliśmy specjalnie zaprojektowanej mikromacierzy do zbadania profili ekspresji mysich komórek ES różnicujących się jako ciała embrioidalne (EB) w ciągu 16 dni. Zidentyfikowaliśmy 945 ncRNA wyrażanych podczas różnicowania EB, z których 174 ulegały różnej ekspresji, wiele z nich korelowało z pluripotencją lub specyficznymi zdarzeniami różnicowania. Kandydaci ncRNA zostały zidentyfikowane do dalszej charakterystyki poprzez zintegrowane badanie profili ekspresji, kontekstu genomowego, stanu chromatyny i analizy promotorów. Wiele ncRNA wykazywało skoordynowaną ekspresję z genomowo powiązanymi genami rozwojowymi, takimi jak genami rozwojowymi, takimi jak Dlx1, Dlx4, Gata6 i Ecsit. Zbadaliśmy dwa nowe regulowane rozwojowo ncRNA, Evx1as i Hoxb5/6as, które pochodzą z loci homeotycznych loci i mają podobne wzorce ekspresji i lokalizację w mysich zarodkach zarodkach myszy z powiązanymi z nimi genami kodującymi białka. Wykorzystując immunoprecypitację chromatyny immunoprecypitacji, dostarczamy dowodów na to, że oba ncRNA są związane z trimetylowanymi histonami H3K4 i metylotransferazą histonów MLL1, co sugeruje rolę w epigenetycznej regulacji loci homeotycznych podczas różnicowania komórek ES. Podsumowując, nasze dane wskazują, że długie ncRNA prawdopodobnie odgrywają ważną rolę w procesach kierujących pluripotencją i alternatywnymi programami różnicowania, w w niektórych przypadkach poprzez zaangażowanie mechanizmów epigenetycznych.
|
Która reszta histonowa jest metylowana przez MLL1?
|
Histon H3 przy lizynie 4 (H3K4)
|
1,698
|
Polimeraza RNA (Pol) II katalizuje zależną od DNA syntezę RNA podczas transkrypcji genów. transkrypcji genów. Istnieją jednak dowody na to, że Pol II posiada również aktywność polimerazę RNA zależną od RNA (RdRP). Pol II może wykorzystywać homopolimeryczną matrycę RNA RNA, może wydłużyć RNA o kilka nukleotydów przy braku DNA i jest jest zaangażowana w replikację genomów RNA wirusa zapalenia wątroby typu delta (HDV) i wiroidów roślinnych. Tutaj pokazujemy wewnętrzną aktywność RdRP Pol II z tylko czystej polimerazy, rusztowania szablonu-produktu RNA i trifosforanów nukleozydów (NTP). trifosforanów nukleozydów (NTP). Krystalografia ujawnia dupleks szablonu-produktu w miejscu zajmowanym przez hybrydę zajmowanym przez hybrydę DNA-RNA podczas transkrypcji. Aktywność RdRP znajduje się w miejscu aktywnym wykorzystywanym podczas transkrypcji, ale jest wolniejsza i mniej wolniejsza i mniej procesywna niż aktywność zależna od DNA. Aktywność RdRP jest również uzyskiwana z częścią antygenomu antygenomu HDV. Kompleks czynnika transkrypcyjnego IIS (TFIIS) z Pol II może rozszczepić jedną nić HDV, utworzyć reaktywną pętlę macierzystą w miejscu hybrydowym, i przedłużyć nowy koniec 3' RNA. Krótkie pętle macierzyste RNA z przedłużeniem 5' wystarczają do aktywności do aktywności, ale ich wzrost do krytycznej długości najwyraźniej upośledza procesywność. Aktywność RdRP Pol II stanowi brakujące ogniwo w ewolucji molekularnej, ponieważ sugeruje ewolucji molekularnej, ponieważ sugeruje, że Pol II wyewoluowała ze starożytnej replikazy która powielała genomy RNA. --- Chimeryczne białka łączące metylotransferazę histonową MLL z różnymi partnerami fuzji wywołują charakterystyczne białaczki limfoidalne i szpikowe. Tutaj immunopurifikowaliśmy białka związane z ENL, białkiem powszechnie łączonym z MLL. Identyfikacja tych białek związanych z ENL (EAP) za pomocą spektrometrii masowej ujawniła enzymy o znanej roli w wydłużaniu transkrypcji (polimeraza RNA II C-końcowa domena kinazy [RNAPolII CTD], dodatni czynnik wydłużania transkrypcji czynnik b [pTEFb]) oraz w modyfikacji chromatyny (metylotransferaza histonu H3 DOT1L), jak również innych częstych partnerów MLL (AF4, AF5q31 i LAF4), oraz członków grupy polycomb (RING1, CBX8 i BCoR). Skład EAP został dalej weryfikowany przez koimmunoprecypitację, analizę 2-hybrydową, pull-down i eksperymenty kolokalizacyjne. eksperymenty kolokalizacji. Oczyszczony EAP wykazywał aktywność metylazy specyficznej dla lizyny 79 histonu H3 aktywność metylazy, wykazywał silną funkcję kinazy CTD RNAPolII i przeciwdziałał efektowi inhibitora pTEFb 5,6-dichloro-benzimidazol-rybozydu. In vivo, ENL knock-down zmniejszył w całym genomie, jak również dimetylację H3K79 specyficzną dla genu, zmniejszoną globalną elongację run-on i hamował przejściową transkrypcyjną aktywność reporterową. Zgodnie z według danych struktura-funkcja, rekrutacja DOT1L była ważna dla transformacji przez pochodną fuzji MLL-ENL. Wyniki te sugerują funkcję ENL w modyfikacji histonów i wydłużaniu transkrypcji. --- Polimeraza RNA II (Pol II) jest dobrze scharakteryzowaną polimerazą RNA zależną od DNA, która została również opisana jako polimeraza RNA zależna od RNA (RdRP) aktywność. Naturalne komórkowe substraty RNA Pol II ssaków nie zostały jednak zidentyfikowane, a komórkowa funkcja nie zostały zidentyfikowane, a funkcja komórkowa aktywności Pol II RdRP jest nieznana. Odkryliśmy, że Pol II może wykorzystywać niekodujący RNA, B2 RNA, zarówno jako substrat zarówno jako substrat, jak i matrycę dla swojej aktywności RdRP. Pol II wydłuża B2 RNA o 18 nt na jego 3'-końcu w wewnętrznie szablonowanej reakcji. Produkt RNA powstający z wydłużenia B2 RNA przez Pol II RdRP może zostać usunięty z Pol II przez czynnik obecny w ekstraktach jądrowych. czynnik obecny w ekstraktach jądrowych. Traktowanie komórek α-amanityną lub aktynomycyną D ujawniło, że wydłużenie B2 RNA przez Pol II destabilizuje RNA. Nasze badania dostarczają przekonujących dowodów na to, że Pol II ssaków działa jako RdRP w celu kontrolować stabilność komórkowego RNA poprzez wydłużanie jego 3'-końca.
|
Czy RNAPolII może funkcjonować jako zależna od RNA polimeraza RNA?
|
Polimeraza RNA II (Pol II) jest dobrze scharakteryzowaną polimerazą RNA zależną od DNA, która wykazuje również aktywność polimerazy RNA zależnej od RNA (RdRP). Pol II może wykorzystywać homopolimeryczną matrycę RNA, może wydłużać RNA o kilka nukleotydów przy braku DNA i jest zaangażowana w replikację genomów RNA wirusa zapalenia wątroby typu delta (HDV) i wiroidów roślinnych. Aktywność RdRP Pol II stanowi brakujące ogniwo w ewolucji molekularnej, ponieważ sugeruje, że Pol II wyewoluowała ze starożytnej replikazy, która powielała genomy RNA.
|
1,699
|
Opisano przypadek niedociśnienia wewnątrzczaszkowego ze spontanicznym wyciekiem płynu mózgowo-rdzeniowego (CSF). (CSF). Radionuklidowa cysternografia z użyciem kwasu dietylotriaminopentaoctowego Tc-99m (RNC) wykazało nagromadzenie radioaktywności w obszarze przestrzeni podpajęczynówkowej. przestrzeni podpajęczynówkowej, słabą migrację izotopu przez wypukłości oraz wczesne pojawienie się aktywności nerek i pęcherza moczowego. Aby zlokalizować miejsce wycieku płynu mózgowo-rdzeniowego wycieku płynu mózgowo-rdzeniowego, RNC będzie wyborem, a kiedy nadejdzie czas, RNC będzie działać dobrze w lokalizacji wycieku. lokalizacji wycieku. --- Celem tego prospektywnego badania była ocena wartości niewzmocnionych (trójwymiarowa konstruktywna interferencja w stanie ustalonym (3D-CISS)) oraz cysternografii MR ze wzmocnieniem kontrastowym (CE-MRC) w wykrywaniu lokalizacji wycieku płynu mózgowo-rdzeniowego (CSF) u pacjentów z nieżytem nosa. 17 pacjentów z aktywnym lub podejrzewanym wyciekiem płynu mózgowo-rdzeniowego. SEKWENCJE 3D-CISS w płaszczyźnie czołowej i strzałkowej oraz sekwencje spin-echo T1 z redukcją zawartości tłuszczu w trzech płaszczyznach. w trzech płaszczyznach przed i po dokanałowym podaniu środka kontrastowego. i po dooponowym podaniu środka kontrastowego. Obrazy uzyskano dla płytki klinowej i zatoki klinowej. zatoki klinowej. Dodatkowo wykonano tomografię komputerową o wysokiej rozdzielczości (HRCT) w celu oceny elementów kostnych. oceny elementów kostnych. Przeciek był obecny u 9/17 pacjentów z 3D-CISS i 10/17 pacjentów z CE-MRC. Przeciek z blaszki sitowej do jamy nosowej do jamy nosowej u sześciu pacjentów i z zatoki klinowej u czterech pacjentów. wykazany przez CE-MRC. Ośmiu z tych pacjentów było leczonych chirurgicznie, ale spontaniczna regresja objawów u dwóch pacjentów wykluczyła jakąkolwiek interwencję. Lokalizacje wykazane za pomocą CE-MRC były w pełni zgodne z wynikami leczenia chirurgicznego. chirurgicznym. Czułość HRCT, 3D-CISS i CE-MRC dla wykazania wycieku płynu mózgowo-rdzeniowego wynosiły odpowiednio 88%, 76% i 100%. Podsumowując, 3D-CISS jest nieinwazyjną i niezawodną techniką i powinna być metodą pierwszego wyboru do lokalizacji wycieku płynu mózgowo-rdzeniowego. wycieku płynu mózgowo-rdzeniowego. CE-MRC jest pomocny w warunkach, gdy nie ma wycieku lub w skomplikowanych przypadkach przypadkach z dodatnim wynikiem pomiaru beta2-transferryny.
|
Jakie metody obrazowania zostały wymienione jako metoda z wyboru w diagnostyce wycieku płynu mózgowo-rdzeniowego?
|
Cysternografia CT w badaniu wycieku płynu mózgowo-rdzeniowego z nosa. CTC jest dokładną, dobrze tolerowaną procedurą i powinna być uważana za metodę z wyboru do badania tego schorzenia.
...niewzmocniona (trójwymiarowa konstruktywna interferencja w stanie ustalonym (3D-CISS)... Podsumowując, 3D-CISS jest nieinwazyjną i niezawodną techniką i powinna być metodą pierwszego wyboru w celu zlokalizowania wycieku płynu mózgowo-rdzeniowego.
|
Subsets and Splits
No community queries yet
The top public SQL queries from the community will appear here once available.