Ocena długości telomerów i aktywności telomerazy za pomocą cytometrii przepływowej

Streszczenie: Regulacja długości telomerów ma decydujące znaczenie w procesie senescencji komórki, immortalizacji oraz onkogenezie. Zachodzi ona głównie dzięki aktywności telomerazy. Telomeraza jest polimerazą DNA zależną od RNA, specyficzną dla odcinków telomerowych, w której decydujące znaczenie odgrywa katalityczna podjednostka hTERT (odwrotna transkryptaza) niezbędna dla aktywności enzymu. Funkcjonowanie układu telomery-telomeraza zostało przedstawione w większości komórek nowotworowych, komórek macierzystych oraz w limfocytach podczas ich różnicowania i aktywacji. Ocena długości telomerów opierała się dotąd głównie na metodzie Southern blot, zaś badania aktywności telomerazy na metodzie PCR. W ostatnich publikacjach zaprezentowano techniki oparte na metodzie cytometrii przepływowej, umożliwiające ocenę długości telomerów i ekspresji hTERT na poziomie pojedynczej komórki. Oferują one prostą i szybką ocenę, szczególnie użyteczną w szeroko zakrojonych badaniach klinicznych.

Słowa kluczowe: telomer, aktywność telomerazy, hTERT, cytometria przepływowa
 

Autoantygeny plemnikowe: I. Charakterystyka immunobiologiczna

Streszczenie: Antygeny plemników mogą wywoływać reakcje izo- oraz autoimmunologiczne. Stąd też ważne jest zidentyfikowanie, a następnie wyizolowanie autoantygenów plemnikowych, swoiście reagujących z przeciwciałami. Może to nie tylko mieć wartość poznawczą, ale także znaleźć zastosowanie w regulacji rozrodu. W niniejszym artykule opisano poznane autoantygeny plemnikowe obecne zarówno na powierzchni, jak i we wnętrzu komórki. Przedstawiono również wyniki badań opisujących próby uczulania zwierząt laboratoryjnych i użytkowych celem zaindukowania niepłodności.

Słowa kluczowe: plemniki, autoantygeny, immunogeny, przeciwplemnikowe przeciwciała monoklonalne.
 

Autoantygeny plemnikowe: II. Aspekty funkcjonalne i aplikacyjne

Streszczenie: Głównym komponentem zewnętrznej powierzchni błony komórkowej Eucaryota są ugrupowania cukrowcowe. Ich obecność warunkuje właściwości fizykochemiczne, immunologiczne oraz biologiczne błony komórkowej. Reszty oligosacharydowe, jako jednostki niosące niezwykle bogatą informację biologiczną, odgrywają także zasadniczą rolę w interakcjach międzykomórkowych. W procesie zapłodnienia, interakcje glikoproteinowych receptorów i ich ligandów, obecnych na powierzchni gamety męskiej i żeńskiej, warunkują gatunkowo-specyficzne rozpoznanie oraz prawidłowy przebieg poszczególnych etapów zapłodnienia. W artykule przedstawiono również aspekty opracowania szczepionki antykoncepcyjnej, opartej na strukturach gamety męskiej.

Słowa kluczowe: glikoproteiny, plemnik, zapłodnienie, immunoantykoncepcja.
 

Genetyczna regulacja embriogenezy  u roślin

Streszczenie: W ciągu ostatnich kilku lat osiągnięto zasadniczy postęp w identyfikowaniu genów związanych z procesem rozwoju zarodka. Badania te oparte były głównie na analizie mutantów zarodkowych modelowej rośliny – Arabidopsis thaliana. Duże znaczenie w badaniach nad genetyką rozwoju zarodka mają mutacje ujawniające się we wczesnych etapach embriogenezy, zwłaszcza takie, u których rozwój zarodka zatrzymany jest w ściśle określonym stadium. Analizy fenotypów takich mutantów pozwoliły na poznanie i zrozumienie mechanizmów genetycznej regulacji embriogenezy. Wiele genów współuczestniczących w procesie tworzenia roślinnego zarodka zostało już sklonowanych i dokładnie scharakteryzowanych.

Słowa kluczowe: embriogeneza, mutanty zarodkowe, Arabidopsis thaliana

Komórki satelitarne mięśni szkieletowych

Streszczenie: Komórki satelitarne stanowią potencjalnie aktywną mitotycznie populację, przylegającą do włókien mięśni poprzecznie prążkowanych. Potomkowie aktywowanych komórek satelitarnych – mioblasty po szeregu podziałów mitotycznych ulegają fuzjom z włóknami mięśniowymi, przyczyniając się do ich przyrostu lub regeneracji. Regeneracja mięśni szkieletowych wspomagana jest też w skrajnych przypadkach przez komórki nie mięśniowe, podejmujące miogenezę, jak np. komórki szpiku kostnego. Z drugiej zaś strony, ze względu na swój stosunkowo prymitywny charakter, komórki satelitarne stanowią pulę rezerwową wykorzystywaną przez organizm w procesie hematopoezy. Po genetycznej modyfikacji mioblasty mogą być nośnikami zrekombinowanych genów. Rekombinowane genetycznie mioblasty przenoszą geny czynników wzrostowych i zapewniając ich ekspresję w mięśniach biorcy, mogą służyć poprawie produkcyjności zwierząt. Ponadto podejmowane są próby wykorzystania ich w leczeniu dystrofii mięśniowych u ludzi. Te procedury napotykają jednak ciągle jeszcze wiele problemów, takich jak niemożność wyizolowania czystej populacji komórek satelitarnych, niedopracowanie warunków ich hodowli in vitro, stosunkowo niska efektywność transformacji tych komórek czy wreszcie ich słaba przeżywalność po reimplantacji do mięśni szkieletowych. Dokładne poznanie biologii komórek satelitarnych powinno w przyszłości dopomóc w rozwiązaniu tych problemów.

Słowa kluczowe:  mięśnie szkieletowe, komórki satelitarne, regeneracja mięśni, dystrofia mięśniowa.
 

Etanol i aldehyd octowy: udział w procesach mutagenezy i  karcynogenezy

Streszczenie:  Przewlekłe, nadmierne spożycie alkoholu niesie za sobą zmiany strukturalne wątroby, mózgu i innych narządów oraz jest związane ze zwiększonym ryzykiem zachorowania na pewne rodzaje nowotworów. Metabolizm etanolu prowadzi do powstania aldehydu octowego i kwasu octowego. Aldehyd octowy tworzy addukty z DNA i białkami, zmniejsza wydajność systemów naprawy DNA, a także zmniejsza poziom glutationu, peptydu biorącego udział w detoksyfikacji. Podczas metabolizmu etanolu przez cytochromy oraz przez dehydrogenazę alkoholową i oksydazę ksantynową powstają także wolne rodniki. Właściwości kokarcynogenne etanolu związane są również z niedoborami witamin i mikroelementów, takich jak: witamina A, folian, cynk, selen oraz z możliwością indukcji cytochromu P-450 2E1, związanej z szybszą aktywacją różnych prokarcynogenów. Powstawanie nowotworów może również zależeć od swoistych mechanizmów, jakimi się charakteryzują różne narządy układu pokarmowego. W przypadku wątroby mechanizmy te mogą prowadzić do przewlekłego zapalenia oraz marskości, na podłożu której często dochodzi do raka wątrobowo-komórkowego.

Słowa kluczowe: etanol, aldehyd octowy, komutageny, cytochromy, ksenobiotyki, dehydrogenaza alkoholowa, oksydaza ksantynowa, wolne rodniki, addukty, naprawa DNA

Wymiar  fraktalny w morfologii nowotworów

Streszczenie: W niniejszej pracy przedstawiliśmy wybrane aspekty dotychczasowych badań nad możliwością zastosowania w badaniu nowotworów nowej rozwiniętej w ostatnich latach gałęzi nauki – geometrii fraktalnej. Powstało wiele definicji fraktala. Twórca geometrii fraktalnej B. Mandelbrot terminem tym określał figury geometryczne występujące w naturze (różne od figur geometrii euklidesowej). Wyróżnia się dwa rodzaje fraktali – niestochastyczne (nie spotykane w naturze) i stochastyczne występujące powszechnie w przyrodzie. Figury fraktalne w skutek ich dużej złożoności wypełniają przestrzeń w stopniu różnym niż figury geometrii euklidesowej. Stopień, w jakim dana figura wypełnia przestrzeń, jest określany przez wymiar fraktalny, który jest najważniejszym parametrem charakteryzującym fraktalność figury. Wymiar fraktalny ocenia się za pomocą różnych metod. Najczęściej używanymi są cyrklowa i pudełkowa. Używa się też metod: probabilistycznej, pole-obwód, skalowania masy i innych.  Wymiar fraktalny określa się  za pomocą programów komputerowych, które dokonują pomiaru na odpowiednio przetworzonych (zdigitalizowanych) obrazach badanych struktur. Z punktu widzenia teorii chaosu deterministycznego fraktale powstają w wyniku procesów chaodynamicznych. Jednym z procesów zdających poddawać się prawom chaosu deterministycznego jest karcynogeneza. Pojawia się więc pytanie, czy opisane matematyczne metody mogą być wykorzystane do oceny obrazów mikroskopowych nowotworów. Przedstawione w niniejszej pracy wyniki różnorodnych badań dotyczących zarówno tworzenia matematycznych modeli wzrostu nowotworów, materiału pobranego z tkanek nowotworowych, eksperymentalnych badań nad komórkami nowotworowymi, jak i badań nad rozwojem nowotworów przeprowadzonych in vivo prowadzą do wniosku, iż określanie wymiaru fraktalnego może stać się wartościową metodą wspomagającą diagnostykę nowotworów. Wymiar fraktalny charakteryzuje badany obiekt, nie zawsze jednak wystarczy do jednoznacznej identyfikacji. Być może znajdzie zastosowanie w ocenie stopnia zaawansowania nowotworów.

Słowa kluczowe: fraktal, wymiar fraktalny, nowotwór.

Zmiany ewolucyjne układu fotorecepcyjnego szyszynki kręgowców

Streszczenie: Szyszynka – zlokalizowany w mózgu kręgowców gruczoł dokrewny – wykazuje szereg wspólnych cech z siatkówką oka. Obydwa narządy rozwinęły się jako wpuklenia międzymózgowia, pełnią funkcję fotorecepcyjną i wytwarzają melatoninę w sposób zależny od światła. W przeciwieństwie do siatkówki, szyszynka przeszła znaczne zmiany ewolucyjne i tworzące ją pinealocyty różnią się u kręgowców zarówno budową, jak i funkcją. Pomimo różnic morfologicznych i utraty w trakcie rozwoju filogenetycznego bezpośredniej zdolności fotorecepcyjnej, pinealocyty zachowały zdolność do ekspresji szeregu białek charakterystycznych dla procesu fototransdukcji. O ile ich funkcja w szyszynkach kręgowców niższych wydaje się być w sposób oczywisty związana ze zdolnością bezpośredniej recepcji sygnału świetlnego, o tyle w dalszym ciągu pozostaje ona niejasna u ssaków. Wyniki najnowszych badań sugerują, że mogą one być bezpośrednio zaangażowane w proces fototransdukcji we wczesnym okresie życia ssaków. W życiu dorosłym ssaków wykorzystywane są przypuszczalnie przez inne systemy przekazywania sygnału.

Słowa kluczowe: fotorecepcja, fototransdukcja, szyszynka, białka sygnałowe