Apoptóza Detekce Význam

Prezentace na téma: "Apoptóza Detekce Význam"— Transkript prezentace:

1 Apoptóza Detekce Význam

2 Obsah Definice, historie apoptózy Morfologie apoptózy
Fáze a mechanizmy vzniku procesu apoptózy Metody detekce apoptózy Apoptóza ve fyziologických procesech Apoptóza v patologických procesech Apoptóza v diagnóze a terapii a perspektivy výzkumu

3 Definice, historie apoptózy
Programovaná buněčná smrt, aktivní proces, liší se od nekrózy Kerr JFR, Wyllie AH, Currie AR. Apoptosis: a basic biological phenomenom with wide ranging implications in tissue kinetics. British Journal of Cancer (1972), 26, 239 Evolučně konzervovaný (Caenorrhabditis elegans) Apoptosis – podzimní padání listů ze stromů

4 Morfologie apoptózy Kondenzace chromatinu Budding Apoptotická tělíska

5 Morfologie apoptózy (ELMI)

6 Fáze a mechanizmy vzniku procesu apoptózy
Indukce apoptózy Aktivace efektorů apoptózy Fáze degradace

7 Indukce apoptózy Radiace Hypertermie Cytostatika Cytokiny
Interakce T lymfocytů s cílovými buňkami Hypoxie, kyslíkové radikály, atd.

8 Aktivace efektorů apoptózy
Receptorová signální dráha Nereceptorová signální dráha-poškození DNA, hypoxie, atd. Mitochondriální signální dráha Pozn. Na všech drahách se podílí členové rofiny BCL-2 !!

9 Apoptóza - receptorová signální dráha (převzato z Science, Vol 281, p 1306, 1998)

10 Apoptóza - receptorová signální dráha (FAS-L)

11 Apoptóza - nereceptorová signální dráha (převzato z Science, Vol 281, p 1320, 1998)

12 Mitochondriální signální dráha
APAF Cytochrom c Ionty Ca

13 Rodina proteinů BCL-2 (antiapoptotické) (převzato z Science, Vol 281, p 1322, 1998)

14 Rodina proteinů BCL-2 (proapoptotické) (převzato z Science, Vol 281, p 1322, 1998)

15 Kaspázy (Caspases) Cysteinyl Aspartate Specific Proteinases
Neaktivní prekurzory Specifické substráty

16 Fáze degradace Substráty kaspáz lamin B keratin 18 PARP
Fragmentace DNA - DNA laddering Změny na cytoplasmatické membráně

17 Fáze a mechanizmy vzniku procesu apoptózy – souhrný graf I
Fáze a mechanizmy vzniku procesu apoptózy – souhrný graf I. (převzato z xxx)

18 Fáze a mechanizmy vzniku procesu apoptózy – souhrný graf II
Fáze a mechanizmy vzniku procesu apoptózy – souhrný graf II. (převzato z xxx)

19 Fáze a mechanizmy vzniku procesu apoptózy – souhrný graf III
Fáze a mechanizmy vzniku procesu apoptózy – souhrný graf III. (převzato z xxx)

20 Fáze a mechanizmy vzniku procesu apoptózy – souhrný graf IV
Fáze a mechanizmy vzniku procesu apoptózy – souhrný graf IV. (převzato z xxx)

21 Metody detekce apoptózy
Světelná mikroskopie apoptotická tělíska Elektronová mikroskopie – ultrastruktura kondenzace chromatinu budding Změny DNA DNA laddering, značení štěpených konců DNA (TUNEL, ISNTA) Změny na cytoplasmatické membráně – exposice PS (fosfatidylserin) a vazba Annexinu V permeabilita membrány a vazba barviv na DNA (Hoechst, DAPI)

22 Metody detekce apoptózy
Substráty kaspáz detekce štěpení PARP, laminu B, transglutaminázy Mitochondriální funkce uvolňování cytochromu c, změny membránového potenciálu mitochondriální membrány (rhodamin 123, Mitotracker)

23 Metody detekce apoptózy

24 Metody detekce apoptózy

25 Metody detekce apoptózy (TUNEL)

26 Metody detekce apoptózy

27 Metody detekce apoptózy

28 Metody detekce apoptózy (Lamin B)

29 Metody detekce apoptózy

30 Metody detekce apoptózy (xxx)

31 Metody detekce apoptózy
Použití pouze jedné z metod nedokazuje jednoznačně přítomnost apoptózy – je třeba použít nejméně dvě metody (např. morfologie a TUNEL)!!

32 Apoptóza ve fyziologických procesech
Embryogeneze Klimakterium, senium Ochrana „imunoprivilegovaných“ míst

33 Apoptóza v patologických procesech
Patologická inhibice apoptózy Patologická indukce apoptózy

34 Patologická inhibice apoptózy
Nádory folikulární lymfomy karcinomy s mutací genu p53 hormonálně dependentní nádory (karcinomy mléčné žlázy, prostaty, vaječníku) Autoimunní choroby systémový lupus erythematodes glomerulonefritidy

35 Patologická inhibice apoptózy
Virové infekce Herpesviry Poxviry Bakteriální infekce TBC Alergická onemocnění

36 Patologická indukce apoptózy
AIDS Neurodegenerativní onemocnění Alzheimerova choroba Parkinsonova choroba amyotrofická laterální skleróza

37 Patologická indukce apoptózy
Myelodysplastické syndromy aplastická anemie Ischemické poškození infarkt myokardu mozková apoplexie Toxické poškození jater alkohol

38 Apoptóza v diagnóze a terapii a perspektivy výzkumu
Intenzivní studium mitochondriální dráhy Zaměření na roli iontu Ca v procesu apoptózy Zlepšení metod detekce apoptózy fluorescenční dynamická detekce změn na membránách „timing“ jednotlivých změn – nutnost kvalitní zobrazovaní a záznamové techniky

39 Apoptóza v diagnóze a terapii a perspektivy výzkumu
Imunohistochemické stanovení exprese BCL-2 v dif. dg. folikulární lymfom x folikulární hyperplasie Imunohistochemické stanovení proteinů regulujících apoptózu jako indikátorů prognózy (BCL-2 u karcinomu mléčné žlázy, stanovení laminu B u astrocytomů...)

40 Apoptóza v diagnóze a terapii a perspektivy výzkumu
Možné ovlivnění regulačních apoptotických drah pomocí genové terapie (v současnosti klinické studie s p53 např. u ca. plic…) Komplexní analýza apoptotických regulačních drah u různých nádorů pomocí „apoptotických“ DNA chips (microarrays) a laserové mikrodisekce – nové klinické subjednotky = kvalitnější, cílenější léčba