Cyklooksygenazy I. Rola w odczynie zapalnym

Streszczenie:Cyklooksygenazy są enzymami katalizujšcymi przemiany fosfolipidów błony komórkowej, prowadzšce do powstawania prostanoidów obejmujšcych prostagladyny i tromboksany. Prostagladyny kontrolujš różnorodne procesy fizjologiczne, takie jak ochrona przewodu pokarmowego, prawidłowe funkcjonowanie nerek, procesy rozrodcze, i przebieg odczynu zapalnego. Obecnie wiadomo, iż cyklooksygenaza (COX) występuje w co najmniej dwóch izoformach kodowanych przez geny zlokalizowane na różnych chromosomach. Istotne różnice pomiędzy odmianami COX obserwuje się także na poziomie mRNA ale struktura białek obu izoform jest bardzo zbliżona, z podobnš aktywnościš katalitycznš. Cyklooksygenaza-1 (COX-1) bierze udział zarówno w utrzymaniu homeostazy organizmu w prawidłowych warunkach, jak i we wczesnych etapach odczynu zapalnego (0-1 godzina). Z kolei cyklooksygenaza-2 (COX-2) jest zaangażowana w późniejszych etapach reakcji zapalnej (> 1 godzina) kiedy dochodzi do rozwoju odpowiedzi immunologicznej. Najnowsze badania dowodzš również, iż COX-2 uczestniczy w procesie wygaszania odpowiedzi zapalnej poprzez produkcję prostaglandyn cyklopentanowych z serii J (metabolity PGD2), np. 15-deoxy-D^{12, 14}PGJ₂. Prostaglandyny te posiadajš właściwości przeciwzapalne dzięki zdolności do aktywacji receptorów jšdrowych PPAR-g i/lub hamowania aktywności czynnika transkrypcyjnego NFkB. Próba wyjaśnienia tych przeciwstawnych aktywności COX-2 doprowadziła do wysunięcia hipotezy, iż prozapalnš aktywność należy przypisać COX-2 ale właściwości przeciwzapalne - trzeciej odmianie cyklooksygenazy (COX-3). Hipotetyczna COX-3 byłaby strukturalnie zbliżona do COX-2, być może nawet kodowana przez ten sam gen, gdyż jej aktywność była blokowana przez selektywne inhibitory COX-2. Implikacje tego faktu w leczeniu stanów zapalnych sš dyskutowane w części II niniejszego artykułu.

Słowa kluczowe: zapalenie, COX, syntasa prostaglandyn G/H, prostaglandyny, modele zwierzęce

Cyklooksygenazy II. Niesteroidowe Leki Przeciwzapalne jako ich inhibitory

Streszczenie: Streszczenie: Odkryta w 1897 roku aspiryna (kwas acetylosalicylowy) była najważniejszym i najpowszechniej stosowanym lekiem przeciwzapalnym, przeciwbólowym i przeciwgoršczkowym w XX wieku. Aspiryna i jej analogi o wspólnej nazwie Niesteroidowe Leki Przeciwzapalne (NSAIDs) działajš poprzez wspólny mechanizm oparty na zdolności do hamowania enzymów cyklooksygenaz. Cyklooksygenazy istniejš w co najmniej dwóch odmianach: konstytutywnej (COX-1) i indukowanej (COX-2). Aspiryna i pozostałe klasyczne NSAIDs powodujš zahamowanie obu izoform COX. Ponieważ prostaglandyny produkowane w wyniku aktywności katalitycznej COX-1 ochraniajš błonę śluzowš przewodu pokarmowego dlatego też zahamowanie jej aktywności prowadzi do owrzodzeń żołšdka i dwunastnicy. W celu zapobiegania rozwojowi owrzodzeń, można równolegle podawać leki osłaniajšce śluzówkę przewodu pokarmowego, oraz zastępować klasyczne NSAIDs przez ich odpowiedniki uwalniajšce tlenek azotu bšdź połšczone z fosfolipidami amfipatycznymi. Najnowsze badania pozwoliły na stworzenie selektywnych inhibitorów COX-2, które powodujš tylko zahamowanie COX-2 odpowiedzialnej za symptomy zapalenia i reakcje bólowe. Nowa generacja NSAIDs charakteryzuje się podniesionym bezpieczeństwem choć nie jest wolna od efektów ubocznych. Efekty te sš konsekwencjš konstytutywnej ekspresji COX-2 w nerkach, gojšcych się wrzodach i układzie rozrodczym. Coraz więcej doniesień wskazuje na istnienie trzeciej izoformy COX (COX-3), w tym badania nad paracetamolem. Mechanizm działania tego leku był dotychczas nieznany. Zdolność paracetamolu do hamowania bólu i goršczki ale nie zapalenia, przy niskiej selektywności dla COX-1 i COX-2, wydaje się potwierdzać tę hipotezę. Powyższe odkrycia zmieniły pozycję aspiryny w XXI wieku. Jest ona obecnie zalecana, w małych dawkach, jako lek przeciwzakrzepowy w zwišzku z wyłšcznš obecnościš COX-1 w płytkach krwi.

Słowa kluczowe: COX, NSAID-nieselektywne inhibitory COX, selektywne inhibitory COX-2, COX-3, aspiryna, paracetamol
 

Wpływ wanadu na gospodarkę cukrowš organizmu i przebieg innych procesów komórkowych

Streszczenie: Zainteresowanie potencjalnš rolš zwišzków wanadu w leczeniu ludzi wynika z interesujšcych i obiecujšcych wyników badań z zastosowaniem tego pierwiastka a dotyczšcych przede wszystkim jego własności insulino-naśladowczych. Spośród własności biologicznych najważniejsza wydaje się być zdolność pochodnych wanadu do normalizacji szeregu parametrów zaburzonych w cukrzycy. Polega ona na minimalizowaniu podstawowych zaburzeń chorobowych takich jak hyperglikemia, hyperlipidmia czy zmniejszona wrażliwość tkanek na insulinę oraz całościowym regulowaniu metabolizmu cukrów i lipidów oraz cofaniu wtórnych objawów choroby. Ponadto, oprócz obserwowanej aktywności insulino-podobnej, zwišzki wanadu badane sš pod względem zastosowania w szerszym aspekcie, gdyż sš efektywne w regulacji rozmaitych procesów komórkowych. Doświadczenia prowadzone z zastosowaniem wanadu wykazały jego udział w regulacji apoptozy, proliferacji i transformacji nowotworowej, kontrolowania stężenia jonów w komórce, aktywacji odpowiedzi immunologicznej. Większość ze znanych efektów działania pochodnych wanadu opiera się na ich zdolności do hamowania fosfataz i stymulowania aktywności kinaz, enzymów kluczowych w utrzymaniu równowagi pomiędzy procesami fosforylacji i defosforylacji w komórce. W zwišzku z tym istnieje możliwość szerokiego stosowania omawianych zwišzków w regulacji znacznej ilości szlaków metabolicznych.

Ponadto zwišzki wanadu, ze względu na powszechność stosowania w licznych doświadczeniach, stajš się narzędziem do badań procesów komórkowych, szczególnie tych, w których istotnš rolę odgrywajš kinazy i fosfatazy.

Słowa kluczowe: wanad, cukrzyca, fosfatazy, kinazy

Transdukcja sygnałów w komórce roślinnej pod wpływem stresów abiotycznych.

Streszczenie:Różnorodność mechanizmów obronnych roślin przeciwko stresom abiotycznym pozwala im na adaptację do niekorzystnych warunków środowiska. Pierwszym etapem adaptacji jest percepcja bodźca a następnie jego przekazanie na szlak transdukcji sygnałów. Rozpoznanie czšsteczek sygnałowych zachodzi dzięki receptorom obecnym w błonie komórkowej. Przyłšczenie liganda do receptora wpływa na jego aktywność enzymatycznš lub na aktywność czšsteczki przenośnikowej. Ostatnie badania wskazujš na uniwersalność mechanizmów transdukcyjnych z udziałem kaskad kinaz MAP łšczšcych różne receptory z różnymi elementami odpowiedzi komórki. Szlaki transdukcyjne stanowiš współzależnš sieć, określanš jako ‘cross – talk’.

Słowa kluczowe:transdukcja sygnałów, stresy abiotyczne, receptory, przenośniki sygnałów, ‘cross – talk’

Tlenek azotu u roślin...

Streszczenie:Tlenek azotu NO, znany przekaźnik sygnałów komórkowych u ssaków odgrywa nie mniejszš rolę w procesach fizjologicznych roślin. W artykule tym omówiono aktualny stan wiedzy o pochodzeniu, funkcjach i mechanizmach działania NO w rganizmach roślinnych.
Tlenek azotu jest produkowany w roślinie przez enzymy o aktywności podobnej do ssaczych syntaz tlenku azotu (NOS). Innym źródłem NO, specyficznym dla roślin sš reduktazy azotanowe oraz w szczególnych warunkach, nieenzymatyczne reakcje oksydoredukcyjne.
Reakcje odpornościowe na stres zwišzany z patogenezš, promieniowaniem nadfioletowym, uszkodzeniem mechanicznym sš najlepiej dotšd udokumentowanš rolš NO.
Wywiera on także wpływ na zwišzanš ze stresem produkcję metabolitów wtórnych i bierze udział w regulacji przynajmniej niektórych procesów morfogenetycznych.
W roślinach wpółistnieje kilka dróg przekazywania sygnału od NO. Uczestniczš w tym cykliczne nukleotydy (cGMP i cADP-ryboza), kwas salicylowy, reaktywne formy tlenu i kinazy białkowe oraz prawdopodobnie inne, niezbadane jeszcze elementy.
Przedstawiono również ważniejsze zagadnienia wymagajšce zbadania w najbliższej przyszłości i przedyskutowano rolę NO jako regulatora wzrostu i rozwoju oraz uniwersalnego mediatora w fizjologii stresu.

Słowa kluczowe: tlenek azotu, stres, odporność roślin, wolne rodniki

Plazmodesmy, jako element systemu komunikacji w roślinach

Streszczenie: Plazmodesmy – kanały cytoplazmatyczne łšczšce komórki – stanowiš jednš z cech odróżniajšcych  budowę komórkowš roślin od zwierzšt. Mimo, że plazmodesmy odkryto ponad sto lat temu, dopiero w ostatniej dekadzie przybliżono się do zrozumienia ich roli w regulacji wymiany metabolitów i zwišzków sygnałowych między komórkami. Szczególnie interesujšce sš dane odnoszšce się do funkcji plazmodesm w regulacji ponadkomórkowego transportu białek i kwasów nukleinowych. Najnowsze doniesienia sugerujš, że makromolekuły te mogš pełnić rolę nośników informacji w nieznanym wcześniej układzie sygnalizacji u roślin.

Słowa kluczowe: apoplast, floem, plasmodesmy, sygnalizacja, symplast, transport krótkodystansowy, wirusy roślinne, związki wielocząsteczkowe

Wpływ morfiny na układ odpornościowy kręgowców

Streszczenie:Zainteresowanie wpływem narkotyków na działanie układu odpornościowego, ze specjalnym uwzględnieniem opiatów, wynika ze zwiększajšcej się obecnie liczby osób uzależnionych oraz pacjentów stosujšcych morfinę do uśmierzania bólu. Morfina działa rozmaicie na układ odpornościowy, hamujšc lub nasilajšc efektywność odpowiedzi. Opiaty mogš wpływać na układ odpornościowy bšdź pośrednio wišżšc się z klasycznymi receptorami opioidowymi w centralnym systemie nerwowym, co powoduje zwiększone wydzielanie katecholamin i glikokortykosterydów, bšdź mogš wišzać się bezpośrednio ze specyficznym receptorem opioidowym - m₃ zlokalizowanym na leukocytach. Badania na uzależnionych od morfiny gryzoniach dowiodły, że w zahamowaniu aktywności cytotoksycznej komórek NK pośredniczš receptory opioidowe zlokalizowane w mózgu. Badania in vitro dotyczšce głównie fagocytów potwierdzajš natomiast teorię o bezpośrednim działaniu opiatów. Stwierdzono m.in., że inkubacja leukocytów z morfinš powoduje zahamowanie ich aktywności migracyjnej poprzez heterologiczne odwrażliwienie receptorów dla chemokin. Morfina obniża również aktywność żernš fagocytów, ale pobudza w nich wybuch tlenowy. Morfina wpływa także odczyn zapalny. Podana wraz ze stymulantem do jamy otrzewnej obniża liczbę leukocytów i poziom czynników chemotaktycznych u myszy i ryb, ale nie u płazów i ptaków.
Wykazano, że morfina upośledza także odpowiedź z udziałem limfocytów, gdyż hamuje ich aktywność proliferacyjnš  i produkcję przeciwciał.
Słowa kluczowe: morfina, receptory opioidowe, immunoneuroendokrynologia
 

Dziedziczne anemie hemolityczne u myszy: od pełnej charakterystyki do terapii genowej

Streszczenie:Anemie hemolityczne u myszy przypominajš dziedziczne defekty u ludzi. Defekty te umożliwiajš precyzyjne zanalizowanie podstaw molekularnych tych schorzeń. Ponadto, pozwalajš na dokonywanie prób terapii genowej korygujšcej te defekty, na przykład jak w procedurze opisanej przez Doonera i wsp. (Exp. Hematol. 2000; 28: 765-774). Zastosowane techniki dajš nadzieję na wykorzystanie terapii genowej w leczeniu dziedzicznych ludzkich schorzeń, takich jak: anemia sierpowata, talasemia, recesywna sferocytoza i eliptocytoza.

Słowa kluczowe: dziedziczne anemie hemolityczne, terapia genowa, błona erytrocytu.

Regulacja ekspresji genów jądrowych przez sygnały plastydowe

Streszczenie: W ostatnich latach zgromadzono liczne dowody eksperymentalne wskazujące, że ekspresja niektórych genów jądrowych, w szczególności tych, które kodują białka chloroplastowe, podlega retrogradowej regulacji przez sygnały pochodzenia plastydowego. Regulacja może się odbywać zarówno na poziomie transkrypcji, jak i translacji mRNA. Niektóre sygnały pochodzenia plastydowego  udało się zidentyfikować - należą do nich prekursory metaboliczne chlorofilu, stan redoks plastochinonu, tioredoksyny i glutationu a także translokator fosfoenolopirogronianu, zlokalizowany w wewnętrznej błonie otoczki chloroplastowej. Tożsamość innych sygnałów plastydowych, np. regulujących różnicowanie komórek i morfogenezę liścia, pozostaje niewyjaśniona. Sygnalizacja plastydy-jądro komórkowe i sygnalizacja zależna od światła pozostają w dość skomplikowanych relacjach; w niektórych przypadkach wykorzystywane są odmienne szlaki transdukcyjne, w innych częściowo te same. Sygnalizacja retrogradowa jest prawdopodobnie ważnym elementem globalnej sieci powiązań regulacyjnych kontrolujących metabolizm i rozwój komórek roślinnych.

Slowa kluczowe: chlorofil, chloroplast,  gen,  plastyd, stan redoks, sygnalizacja retrogradowa.

Prezentacja antygenu w mózgu

Streszczenie:Mózg był uważany za organ uprzywilejowany immunologicznie. Pogląd ten podważyło m.in. odkrycie, że wewnątrz CNS dochodzi do prezentacji antygenu. Nie jest dokładnie wiadomo, które z endogennych komórek mózgu odpowiedzialne są za ten proces. Eksperymenty skupiają się na wykazaniu ekspresji MHCII i kostymulatorów na powierzchni tych komórek oraz ich zdolności do aktywowania limfocytów T. W pracy omówiono badania dotyczšce roli komórek glejowych - astrocytów, mikrogleju, a także śródbłonka i makrofagów okołonaczyniowych - w prezentacji antygenu w mózgu.

Słowa kluczowe: prezentacja antygenu, astrocyty, mikroglej, makrofagi