A distalis interfalangeális ízületek deformáló artrózisa
Látták: Átírás 1 Vér-eredetű extracelluláris vezikulák hatásának vizsgálata a humán in vitro oszteoklasztogenezisre Doktori értekezés Dr. Nagy György, DSc. Kovács László, Ph. Nagy Zsolt, Ph. Vásárhelyi Barna, DSc. Bácsi Attila, DSc. Szalay Balázs, Ph. BEVEZETÉS Az extracelluláris vezikulák EV-k, vagy az értekezésben a szóismétlés elkerülése miatt szinonimaként használt vezikulák sejt-eredetű foszfolipid kettősréteggel határolt struktúrák, az intercelluláris kommunikáció résztvevői, amelyek mind fiziológiás, mint patológiás folyamatokban szerepet játszhatnak.
Ábra Extracelluláris vezikulákkal foglalkozó cikkek számának változása az idő függvényében exoszóma mikrovezikula 1. Ábra: Az extracelluláris vezikulákról exoszómákról, mikrovezikulákról szóló közlemények számának alakulása között. A vezikulákkal foglalkozó tanulmányok száma ordináta az ezredforulóhoz közel abszcissza jelentős növekedésnek indult.
Reumatoid artritisz
Az utolsó adatpont a első félév végéig megjelent cikkek száma. Forrás: PubMed pubmed. Ezen kórképekre jelenleg még nem áll rendelkezésre teljes gyógyulással kecsegtető oki kezelés.
Az artritiszek patomechanizmusában számos immun- és kötőszöveti sejt vesz részt. Dolgozatomban főként a keringésben jelenlévő extracelluláris vezikulák humán in vitro oszteoklasztogenezisre gyakorolt hatásával foglalkozom Extracelluláris vezikulák Az extracelluláris vezikulák típusai, keletkezésük módja Az extracelluláris vezikulák membránnal határolt képletek, melyeket mind az eukarióta, mind a prokarióta sejtek termelnek.
Porckopás, Arthritis esetén 5 regeneráló étel-csoport
Először egy ban íródott közleményben említenek egy a vérlemezke-mentes plazmában megtalálható prokoaguláns hatású precipitálható faktort, melyet ben elektronmikroszkópos felvételek alapján vérlemezke porként azonosítottak.
Ábra Az először műterméknek véleményezett vezikulák tanulmányozása során kiderült, hogy ezek a struktúrák az intercelluláris kommunikáció új módját jelentik, mivel a donorsejtből származó molekulák segítségükkel eljuthatnak a recipiens sejtekhez és módosíthatják azok működését, így a vezikulák szerepet játszhatnak mind fiziológiás, mind patológiás folyamatokban.
Munkám során az említett EV típusok közül az exoszómákkal és mikrovezikulákkal foglalkoztam. Ábra: Az extracelluláris vezikulák főbb fajtái és keletkezésük módja.
Az artrózis kezelésére használt gyógyszerek. Gyakori megbetegedések
Az extracelluláris vezikulák jelentős része három nagyobb csoportba sorolható be méretük és képződésük alapján. Néhány μm nagyságúak a programozott sejthalál során keletkező apoptotikus testek APO. A mikrovezikulák MV a plazmamembrán lefűződése révén létrejövő nm átmérőjű képletek, míg az exoszómák EXO nm átmérőt meg nem haladó, multivezikuláris testek MVB tartalmának exocitózisa során keletkező, endoszómális markereket hordozó struktúrák.
Forrás: György B et al. Ábra nm átmérőjűek a plazmamembrán-eredetű ektocitózis révén kialakuló mikrovezikulák MV, egyes közleményekben ektoszómaként vagy mikropartikulaként kerülnek említésre, dolgozatomban ezeket a megnevezéseket nem használommelyek keletkezését intracelluláris kalcium-ion koncentráció emelkedés előzi meg.
Az extracelluláris adenozin-5 -trifoszfát ATP szint növekedése purinerg vagy trombin csatornákat aktivál, melyen keresztül kalcium-ionok áramlanak a sejtbe, triggerelve a mikrovezikula képzést.
Ábra 16 18 3. Ábra: A sejtek EV felvételének módjai és a mikrovezikulák, exoszómák keletkezésének részletesebb mechanizmusa. Az ATP-függő P2X7 vagy trombin receptorok aktiválódása révén megnő az intracelluláris kalcium-ion koncentráció, ami a foszfatidil-szerin tartalmú membránképletek lefűződését váltja ki, így keletkeznek a mikrovezikulák.
A kései endoszóma membránján megtalálható molekulák is bekerülhetnek az exoszómákba, ezt követően Rab fehérjék segítségével exocitálódnak ceramidban gazdag membránrészek környezetében.
Az extracelluláris vezikulákat a sejtek mind endocitózis, mind receptor-ligand kapcsolódás és internalizáció, mind vezikulasejtmembrán fúzió a distalis interfalangeális ízületek deformáló artrózisa fel tudják venni. Ábra Az exoszómák a distalis interfalangeális ízületek deformáló artrózisa a három csoportból az eddig legrészletesebben feltérképezett folyamat.
Keletkezésük során a vezikuláris komponensek koncentrálása tetraspanin fehérjék pl. Ábra Az extracelluláris vezikulák tartalma rendkívül széles palettán mozog: szállíthatnak intravezikulárisan mind proteineket, mind nukleinsavakat, valamint különböző lipid-természetű molekulák alkotják burkukat, amihez kötötten a donorsejtre jellemző receptorokat, ligandokat, adhéziós és fúziós proteineket tartalmazhatnak.
Ábra Az extracelluláris vezikulákkal asszociált molekulák folyamatosan bővülő adatbázisa elérhető az interneten pl. Korábbi kutatások során még azt feltételezték, hogy csak a feleslegessé vált molekulák csomagolódnak vezikulákba, ám későbbi eredmények rávilágítottak, hogy nem csupán diszpozibilis anyagok kerülnek beléjük a donorsejtekből.
Az extracelluláris vezikulák által szállított anyagok, akár biológiailag aktívabbak is lehetnek, mint szolubilis formában, erre példa a proapoptotikus hatású FasL vezikuláris kifejeződése és erőteljes kötődése receptorához. Ábra Emellett a vezikulák foszfolipázokat is szállíthatnak, amelyek biológiailag aktív lipid metabolitok segítségével stimulálhatnak G-fehérje-kötött és nukleáris receptorokat. A malignus sejt-eredetű extracelluláris vezikulák szfingomielin tartalma neoangiogenetikus hatással bír.
Ábra: Az extracelluláris vezkulák molekuláris összetétele.
Az interfalangeális ízületi gennyes artritisz
Az extracelluláris vezikulák biomolekulák rendkívül széles spektrumát tartalmazhatják. Membránjuk lipidekből szfingomielin, ceramid, foszfatidilszerin, koleszterin és fehérjékből épül fel. Intraluminálisan szállíthatnak enzimeket elongációs faktorok, GAPDHcitoszkeletális aktin, tubulincitoszólikus fehérjéket hisztonok, riboszómális proteinek, proteaszómaszignáltranszdukciós útvonalakban kitüntetett szereppel bíró molekulákat heterotrimer G fehérjék, syntenin és nukleinsavakat DNS, mrns, mirns, egyéb nem-kódoló RNS molekulák is.
Ábra A vezikulák glikolizációs mintázata eltér az anyasejtjétől. Extracelluláris vezikulák jelenlétét már számos testnedvmintában kimutatták pl. A vérplazmában található extracelluláris vezikulák jelentős része trombocitáktól ered, de mind a fehérvérsejtek, mind a vörösvértestek, endotélsejtek bocsátanak ki extracelluláris vezikulákat.
Szállíthatnak proinflammatórikus hatású anyagokat pl.
A betegség kezelésének általános alapelvei
CD28 tartalmazhatnak, melyek segítségével peptid természetű antigéneket mutathatnak be a T-sejteknek. A vezikulák membránkötötten NKG2D receptort is hordozhatnak, ami gátló hatással van a természetes ölő natural killer - NK sejtekre, így az antitumor immunválaszra is.
Emellett a vezikulák immunglobulinokkal is komplexet alkothatnak, citokineket, integrineket, a distalis interfalangeális ízületek deformáló artrózisa adhéziós és sejtmag-eredetű molekulákat szállíthatnak, melyek hozzájárulhatnak a gyulladás propagációjához.
Arthrosis Hogyan kezeljük Heberden és Bouchard csomóit? A csontszövet növekedését Bouchard és Heberden csomóinak nevezik. Mi ez, miért jelentkezik egy betegség, hogyan lehet kezelni és szükséges-e műtét - tárgyaljuk cikkünkben. Mik azok a Heberden és Bouchard csomók? Az ízületi szövetekben a disztrofikus-degeneratív folyamatok és a polyosteoarthritis kialakulásával együtt járnak abnormális változások - Heberden és Bouchard csomók az ujjak ízületein.
A vezikulaszám a sejtek mennyiségével nem mutatott korrelációt, ami arra enged következtetni, hogy a sejtek aktivációs állapotával és nem a számával áll összefüggésben a termelt vezikulák mennyisége.
Szisztémás gyulladással járó autoimmun kórképekben, mint pl. Azt az előnyös tulajdonságot alapul véve, hogy az EV-k különböző fehérje és nukleinsav hírvivő, mikro, rövid hajtűszerű, rövid interferáló RNS természetű anyagok targetálására lehetnek alkalmasak, akár génterápiás eszközként is kiaknázhatóak.
Az exoszómák a vér-agy gáton is képesek átjutni, mely tulajdonság különösen izgalmas terápiás felhasználási lehetőséget vet fel gyógyszermolekulák, biológiai terápiás készítmények központi idegrendszeri bevitelével kapcsolatban.
Ilyen tünetekkel jelentkezik az ízületi gyulladás Ízületi gyulladás 3 oka, 4 tünete, 9 kezelési módja [teljes útmutató] Miért fájnak jobban a nők ízületei? Arnold Dénes Arnold MSc, a Fájdalomközpont sebésze, fájdalomspecialista a jelenség okára és a kezelési lehetőségekre hívta fel a figyelmet.
Ábraezzel párhuzamosan folyamatosan fejlődnek a vezikula izolálási, tárolási protokollok is. Jelen fejezetben összefoglalom az extracelluláris vezikulák szeparálásával kapcsolatban felmerülő gyakorlati kérdéseket.
A mintagyűjtés és tárolás módja alapvetően befolyásolhatja a kinyert vezikulák számát és minőségét. Sejtvonal-eredetű vezikula szeparálás esetén a sejteket fötális borjúsavó FBS -mentes, vagy extracelluláris vezikula depletált 16 óra ultracentrifugálás g-n és 0,2 μm-es filtráció tápoldatban kell tartani, különben az állati-eredetű vezikulák is kiülepednek az izolálás során.
Testnedvek pl. Munkacsoportunk korábbi eredményei alapján az ex vivo vezikulaképződés a citromsavas-dextrózos ACD-A csőben a legalacsonyabb. A mikrovezikulák proteinaggregátumoktól való elkülönítésére munkacsoportunk korábban kidolgozott egy módszert, - a differenciál detergens lízist- mely a vezikulák és a szennyező proteinek eltérő detergens-érzékenységén alapul.
A karon lévő kis ujj diszlokációjának tünetei és kezelése. Kéz diszlokáció kezelése otthon
A plazma-eredetű mikrovezikulák és exoszómák vizsgálatához a perifériás vérmintákat g-n centrifugáljuk 15 percig, ami először egy vérlemezkében gazdag plazmát eredményez, ezt követően g 15 perc centrifugálással a vérlemezkék nagy részét is kiülepítjük, majd a vérlemezke-mentes plazmát 0,8 μm-es filteren szűrjük át ráadott nyomás nélkül, a képletek diszpergálódását megelőzvén. Az exoszómákat méretkizárásos kromatográfiával size exclusion chromatogrpahy - SECés CD marker alapján pl.
CD63 tetraspanin molekula történő pozitív mágneses szeparációval is el lehet különíteni. Így az adott membránkötött molekulát nem expresszáló, de mégis az exoszóma kategóriának megfelelő vezikulákat elveszítjük a mintából. A mikrovezikuláknak az exoszómáknál is nehezebben definiálhatóak a jellemző markereik.
Melyek a metakarpofalangealis és a metatarsophalangealis ízületek: tanulmányozzuk az anatómiát
A vezikulák akár fúzionálhatnak is a protokoll során, így a fiziológiásnál nagyobb méretű képleteket detektálhatunk. Az előző fejezetben említett vezikulákra vonatkozó mérethatárok konszenzus protokollok eredményei, ugyanakkor vannak méretbeli átfedések a csoportok között. Egy-egy méret alapján történő elkülönítő eljárás segítéségével csak bizonyos jól behatárolt átmérőjű képleteket tudunk szeparálni.
A sorozatos fagyasztás-felolvasztás a vezikuláris képleteket degradálhatja, így azok morfológiája nem lesz teljes hitelességgel vizsgálható. Valamint a vérlemezke-tartalmú plazma hűtése során a trombociták az in vivo vezikulakibocsátást meghaladó mennyiségű extracelluláris vezikulát generálhatnak, így nem a mintában eredetileg ténylegesen jelenlévő vezikulaszámot detektálhatjuk.
Emellett idővel a képletek degradálódhatnak is a nem megfelelő hőmérsékleten tárolt mintákban. Oszteoklasztok Az oszteoklasztok, vagy más néven csontfaló sejtek sokmagvú hematopoietikuseredetű specializált makrofágok, melyek átmérője akár több száz μm is lehet. Ábra Legfőbb feladatuk a csont és az elmeszesedett porcszövet lebontása. Működésüket a distalis interfalangeális ízületek deformáló artrózisa hormon, szolubilis faktor és sejt-sejt interakció is befolyásolhatja.
Ábra: A csontfaló sejt. Az egér csontvelői sejtekből differenciáltatott kb. A fixált óriássejt körül több egymagvú TRAP pozitív csontfaló sejt előalak is megfigyelhető. Emellett csontsejteink folyamatos kapcsolatban állnak immunsejtjeinkkel, így az immunhomeosztázisra is jelentős hatást gyakorolnak. A mátrix jelentős részt hidroxiapatit kristályokból, kollagénekből, proteoglikánokból és egyéb nem-kollagén fehérjékből áll. A csontsejtek közé tartoznak a csontszövet felépítéséért felelős oszteoblasztok, a mátrixba beépülő, mechanoszenzoros oszteociták és a csontbontást végző oszteoklasztok.
A mineralizált állomány nemcsak az alkalikus ph-n keletkező hidroxiapatit-kristályokból áll, hanem ionok pl.
Inaktiválódásuk után az oszteoblasztok oszteocitákká alakulnak, mely sejteknek mechanoszenzoros receptoraik révén fontos szerepük van a remodeling helyének kijelölésében. Ábra Ezen információk ismeretében laboratóriumi körülmények között csontvelői sejtek hiányában, perifériás vérmintákból szeparált monocitákból is lehetséges érett csontfaló sejteket differenciáltatni citokinek és megfelelő letapadási felület pl.
A csípő belső forgása A 2 éves és idősebb gyermekek körében a gyermekek körében folytatott járás zokni leggyakoribb oka a csípő belső forgása.
Ábra: Az oszteoklasztok differenciálódása. A hematopoietikus előalakok M-CSF hatására makrofág irányba kezdenek fejlődni, mely differenciálódási útvonalról a RANKL stimulus tereli el őket, minek hatására csontfaló sejtekre jellemző géneket fejeznek ki pl.
Ábra 29 31 7. Ábra: Az oszteoklasztok főbb jelátviteli útvonalai.
Térdízület kapszulagyulladás
Az oszteoblaszt-eredetű M-CSF sejtfelszíni receptorához -a tirozinkináz aktivitású c- Fms-hez- kötődve az ERK fehérjék sejtmagba történő transzlokációját váltja ki. A csontfaló sejt előalakok a környező csontfelszínnel α v β 3 integrineken keresztül létesítenek kapcsolatot, mely interakció többek között a Syk és Rac proteinek aktiválódását és a citoszkeleton következményes átrendeződését vonja maga után.
Ábra A PU. A c-fms receptoron keresztüli stimulus Ras G-protein és Raf- 30 32 kináz aktiváción közvetítve ERK fehérjék foszforilációját eredményezi, melyek a nukleuszba transzlokálódva sejtosztódáshoz szükséges pl. Ábra 8.
A szakroiliakális ízület károsodásai
Ábra: A c-fms receptoron keresztüli szignáltranszdukciós útvonal. A csontvelői hematopoietikus őssejteken, monocitákon, makrofágokon és oszteoklaszt prekurzorokon kifejeződő M-CSF receptor saját tirozin kináz aktivitással bír.
PI3- és MAP kinázok segítségével beindítja az Akt és Erk útvonalakat, melyek a sejtosztódáshoz szükséges fehérjék expresszióját váltják ki.
