Biochemia stresu oksydacyjnego -...

Biochemia

stresu oksydacyjnego

Wykład 2

Powstawanie reaktywnych form tlenu w komórkach

Źródła wolnych rodników w komórce

G. Bartosz "Druga twarz tlenu"

- Enzymy generujące H2O2:

np.

* oksydaza aldehydowa

* oksydaza D-aminokwasowa

* okydaza -hydroksykwasowa

* oksydaza ksantynowa

* oksydaza acetylokoenzymu A

* oksydaza glutarylokoenzymu A

* oksydaza galaktozowa

* oksydaza glikolanowa

- Enzymy generujące O2

np.

* oksydaza ksantynowa

* oksydaza aldehydowa

* oksydaza diaminowa

* reduktaza cytochromu P450

* reduktaza glutationowa

* oksydaza galaktozowa

* mieloperoksydaza

* oksydoreduktaza NADPH

* hydroperoksydaza prostaglandynowa

* tyrozynaza

* syntaza tlenku azotu

* reduktaza cytochromu b5

* lipooksygenaza

* dioksygenaza tryptofanowa

.

Źródła wolnych rodników w komórce

G. Bartosz "Druga twarz tlenu"

- Cykle redoks i utleniania ksenobiotyków

- Utlenianie białek oddechowych (hemoglobiny, mioglobiny)

- Samoutlenianie związków niskocząsteczkowych (np. związków tiolowych)

- Łańcuch oddechowy w mitochondriach

Mitochondrium

Stove and Camara. Antioxid Redox Signal 2009.

- Zewnętrzna błona mitochondrialna:

* stosunek wagowy białek do fosfolipidów: ~1:1

* duża zawartość poryn,

- Cząsteczki o masie do ~600 Da mogą swobodnie dyfundować do przestrzeni

międzybłonowej. Większe muszą mieć sekwencję sygnałową na N-końcu,

pozwalającą na wiązanie do translokaz.

- Przestrzeń międzykomórkowa:

* stężenie małych cząsteczek podobne jak w cytozolu

* skład białek jest odmienny niż w cytozolu

- Wewnętrzna błona mitochondrialna:

* stosunek wagowy białek do fosfolipidów: ~3:1

* duża zawartość kardiolipiny (zmniejszenie przepuszczalności błony)

* brak poryn

* transport wszystkich substancji wymaga transporterów

* obecność białek odpowiedzialnych za fosforylację oksydacyjną, syntezę i

hydrolizę ATP, transport białek regulatorowych.

Mitochondrium

L. Sryer. Biochemia; Stove and Camara. Antioxid Redox Signal 2009.

Reakcje w matriks mitochondrialnej- Pirogronian produkowany podczas glikolizy jest transportowany do matriks,

dekarboksylowany oksydacyjnie i przyłączany do Co-A (powstaje CO2, acetylo-CoA i NADH).

- Grupa acetylowa przyłączana jest do szczawiooctanu (C4), tworząc cytrynian (C6). Izomer

cytrynianu jest następnie dekarbokylowany oksydacyjnie do -ketoglutaranu (C5) i

bursztynianu (C4), z którego regenerowany jest szczawiooctan. Przy tym 3 jony wodorowe (6

e-) są przenoszone na NAD+, a para atomów wodoru (2 e-) na FAD.

- W cyklu Krebsa powstają 2

cząsteczki CO2, czemu towarzy-

szy produkcja 3 cząsteczek

NADH i 1 cząsteczki FADH2.

Powstaje też 1 wysokoener-

getyczne wiązanie fosforanowe,

a 9 kolejnych ATP może

powstawać podczas utleniania

NADH i FADH2 za pośred-nictwem

łańcucha oddechowego.

- Elektrony z NADH mogą być

transportowane z cytoplazmy

przez czółenko jabłczanowo-

asparaginowe lub czółenko

glicerolo-3-fosforanowe

6C

GDP+Pi

GTP

Łańcuch oddechowy

- Przepływ elektronów z NADH lub FADH2 do O2 poprzez łańcuch oddechowy

powoduje wypompowywanie protonów z matriks. Wytworzona siła

protonomotoryczna obejmuje dwie składowe: gradient pH (gradient protonowy) i

transbłonowy potencjał elektryczny.

- W łańcuchu oddechowym powstaje anionorodnik ponadtlenkowy w wyniku

jednoelektronowej redukcji tlenu. Generowany jest w kompleksie I i III.

L. Sryer. Biochemia; Stove and Camara. Antioxid Redox Signal 2009.

Łańcuch oddechowy


Łańcuch oddechowy z zaznaczonymi wartościami standardowego

potencjału redukcyjnego.

- standardowy potencjał redukcyjny O2/O2'- wynosi -0.16 V, więc przeniesienie

elektronu może być mediowane przez wiele związków).

Związki ułatwiające identyfikację miejsc tworzenia

reaktywnych form tlenu

Stove and Camara. Antioxid Redox Signal 2009

Produkcja O2'- w kompleksie I łańcucha oddechowego


Kompleks I (oksydoreduktaza NADH:ubichinon)

- Jest transbłonowym kompleksem enzymatycznym, który:

* utlenia NADH, przekazując elektrony na ubichinon

* jest połączony z pompą protonową, a jego aktywność przyczynia się do powstania

gradientu protonów

* stanowi jedno z dwóch głównych miejsc pobierania równoważników redukcyjnych

(drugie miejsce to kompleks II)

* jest głównym źródłem ROS w komórce w warunkach fizjologicznych

Centra Fe-S

semichinon/

rodnik semichinonowy

Flawina


- Kiedy mitochondria utleniają pirogronian, elektrony

są przekazywane z NADH do chinonu (Q) poprzez FMN

i centra Fe-S. Powstający QH' jest redukowany do

chinolu (QH2).

- Kiedy mitochondria utleniają jedynie bursztynian

(przy braku innych substratów) energia gradientu

protonowego wykorzystywana jest do przenoszenia

elektronu wbrew potencjałowi redoks ze

zredukowanego chinonu (chinol, QH2) na NAD+,

zamiast w stronę końcowego akceptora, czyli O2.

utlenianie

pirogronianu

utlenianie samego

bursztynianu

NADO2

Odwrotny transport elektronów




-

Regulacja produkcji O2'- w kompleksie I

- Produkcja H2O2 przez kompleks I podczas

odwrotnego transportu elektronów zależy

bardziej od gradientu pH ( pH) niż od

potencjału błonowego ( m).

w obecności pH

przy braku pH

zależność produkcji H2O2 od pH

zależność produkcji H2O2 od m.

zależność produkcji H2O2 od m.

Produkcja O2'- w kompleksie III łańcucha oddechowego


Kompleks III (oksydoreduktaza

koenzym Q:cytochrom c)

- Budowa kompleksu III:

* zewnętrzną pulę chinonu (Qo)

* wewnętrzną pulę chinonu (Qi)

* cytochrom b566 (cyt b566)

* cytochrom b562 (cyt 562)

* białko Rieske (z kompleksami Fe-S)

* cytochrom c1

* cytochrom c

- Działanie kompleksu III:

* Ubichinon jest redukowany do QH2 po

stronie wewnętrznej (Qi) i migruje do strony

zewnętrznej (Qo) uwalniając 2H+ i przenosząc 1

e- na cyt c1 za pośrednictwem białka Rieske.

Powstaje przy tym QH' i Q.

* Drugi e- redukuje cytochrom b, dzięki czemu

elektrony są przenoszone na wewnętrzną stronę

błony, gdzie redukują chinon do QH2.

* cyt c i cyt c1 przyjmują tylko pojedynczy e-,

dlatego pełna redukcja Q wymaga utlenienia

dwóch cząsteczek QH2 w dwóch kolejnych

cyklach.

Produkcja O2'- w kompleksie III łańcucha oddechowego


- Inhibitory kompleksu III:

* Myxothiazol: blokuje miejsce Qo

uniemożliwiając przeniesienie

elektronu z QH2 do centrów Fe-S i

cytochromu b.

* Stigmatellin: blokuje przeniesienie

pierwszego elektronu na centrum Fe-S.

* Antimycin A: wiąże się do miejsca

Qi i blokuje przeniesienie drugiego

elektronu do miejsca Qi. Dzięki temu

hamuje powstawanie QH2 i nasila

tworzenie O2'-.

- Wydaje się, że O2'- tworzony na

kompleksie III jest uwalniany do

przestrzeni międzybłonowej (czyli jest

dysmutowany głównie przez CuZnSOD).

To wciąż jednak nie jest jasne.

Przemiany anionorodnika ponadtlenkowego


Detekcja reaktywnych form tlenu

Stove and Camara. Antioxid Redox Signal 2009; Ishizaki et al. J Physiol 2009

Widmo EPR uzyskane z mitoplastów po zastosowaniu DMPO (pułapki spinowej) -

wykrywanie anionorodnika ponadtlenkowego

DMPO

DMPO

+ antymycyna A

Wykorzystanie fluorescnecji DCF

(dichlorofluoresceiny) do wykrywania

H2O2 w mikronaczyniach siatkówki

DMPO +

+ antymycyna A

+ SOD

Detekcja anionorodnika ponadtlenkowego


- Wykorzystanie Amplex Red do

wykrywania H2O2 w komórkach

hodowanych in vitro.

kontrola stymulacja

- Wykorzystanie Amplex Red do wykrywania H2O2 w

mitochondriach izolowanych z kardiomiocytów świnki

morskiej. Aktywność łańcucha oddechowego stymulowana

bursztynianem.

- CCCP (carbonyl cyanide m-chlorophenyl hydrazone): czynnik rozprzęgający

- rotenon: inhibitor kompleksu I

- AA (antymycyna A): inhibitor kompleksu III

- bursztynian: substrat oddechowy

- pirogronian: substrat oddechowy

Detekcja anionorodnika ponadtlenkowego


- Pomiar produkcji O2'- za pomocą DHE

(dihydroethidium), przekształcanej do 2-OH-

E+ (2-hydroksyethidium) w izolowanym sercu

świnki morskiej.

- Pomiar produkcji ONOO- za pomocą diTyr

(dityrosine), przekształcanej z tyrozyny w

izolowanym sercu świnki morskiej.

BDM (butanedione monoxime):

inhibitor skurczów kardiomio-

cytów

MnTBAP: mimetyk SOD

L-NAME (N-nitro-L-arginine

methyl ester): inhibitor NOS

manadione: inhibitor transportu

elektronów

Regulacja produkcji O2'- w mitochondriach


- Cykliczne lub ciągłe chłodzenie

izolowanego narządu (tu: serce świnki

morskiej) prowadzi do wzrostu poziomu

ROS. Jest to spowodowane:

* zwiększoną produkcją ROS

* zmniejszoną aktywnością enzymów

antyoksydacyjnych, przede wszystkim

MnSOD.

Ischemia i reperfuzja

- Uszkodzenie tkanek po ischemii i reperfuzji jest

powodowane przez wzrost produkcji ROS

(szczególnie istotne przy transplantacji

narządów):

* Podawanie zmiataczy O2'- i H2O2 (ale nie

jedynie O2'-) zmniejsza uszkodzenia

* Nadekspresja enzymów antyoksydacyjnych

(CuZnSOD, MnSOD, HO-1) zmniejsza uszkodzenia

* Po reperfuzji dochodzi do zwiększonej

produkcji O2'- i ONOO-.

- Większość ROS w ischemii i reperfuzji jest

produkowana w łańcuchu oddechowym, zwłaszcza

przez kompleks III.

- Bardzo istotna jest rola oksydoreduktazy

ksantynowej.

- Schłodzenie narządu przed przeszczepem nasila

produkcję ROS. nabłonek jelitowy

kontrola

I/R

http://www.vivo.colostate.edu/hbooks/pathphys/digestion/stomach/salmonella.jpg

Korn et al. J Thor Cardiovasc Sur 2002

Ischemia i reperfuzja - ultrastruktura mitochondriów

kontrola - zdrowy

mięsieńIschemia-reperfuzja w

mięśniu przywodzącym

łydki królika

rozjaśnienie macierzy,

utrata granul

puchnięcie mitochon-

driów, fragmentacja

grzebieni

Wpływ hipoksji na produkcję ROS w izolowanym sercu


- MnTbap: SOD mimetic

- CG: katalaza + glutation

- MCG: MnTbap + CG

- L-NAME: inhibitor NOS

- Produkcja ROS zwiększa się w niedotlenieniu.

* komórki w zasadzie nigdy nie są anoksyjne - tlen jest zawsze dostępny

* mitochondria oddychają normalnie w bardzo niskim pO2. Gdy pO2

spadnie poniżej wartości progowej, oddychanie zaczyna się obniżać, a produkcja

ROS spada.


Wpływ hipoksji na produkcję ROS w izolowanych mitochondriach

Faza 3

Faza 4

- W izolowanych mitochondriach niedotlenienie nie zwiększa produkcji

ROS. Możliwe przyczyny:

* hipoksja może indukować produkcję ROS poza mitochondriami

* składniki cytoplazmatyczne są niezbędne do regulacji i nasilenia

produkcji ROS w mitochondriach

G. Valacchi and P.A. Davis (eds). Oxidants in Biology. 2008

- Białko UCP (UCP1) zostało po raz pierwszy opisane

w brunatnych adipocytach, odpowiedzialnych za

termogenezę bezdrżeniową.

- UCP pozwala na powrót elektronów do matriks

mitochondrialnej bez produkcji ATP (może więc

zachodzić przy niedoborze ADP, zmniejszając ryzyko

nadmiernej akumulacji H+ w przestrzeni między-

błonowej). Towarzyszy temu produkcja ciepła.

- UCP2 odgrywa rolę w regulacji wydzielania insuliny.

- UCP3 ulega ekspresji głównie w mięśniach i ma

działanie antyoksydacyjne.

- UCP4 i UCP5 produkowane są głównie w układzie

nerwowym i mają działanie antyoksydacyjne.

Białka rozsprzęgające (UCP)

UCP w łańcuchu oddechowym

- Myszy pozbawione genu UCP3 wykazują

nasilony stres oksydacyjny

- Nadekspresja UCP2 zwiększa oporność na

stres u Drosophila melanogaster.

Wolkow & Isner. Aging Res Rev. 2006.

Berry and Harre. J Physiol 2004

Oksydoreduktaza ksantynowa (XOR)

NH3

- Odkryta w 1902 w mleku (przez Franza Schardingera), uważana jest za enzym

ułatwiający noworodkom zwalczanie infekcji bakteryjnych dzięki produkcji ROS.

- Jest zaangażowana w hydroksylację puryn, pteryn i aldehydów, ale jej podstawową

rolą jest przekształcanie hypoksantyny do ksantyny, a do kwasu moczowego.

- Należy do hydroksylaz molibdenowych zawierających reszty flawinowe i centra Fe-S.

- Ulega ekspresji w różnych narządach, ale jej najwyższy poziom wykrywany jest w

wątrobie i jelicie.

- Jest obecna w komórkach śródbłonka i może stanowić główne źródło ROS w

śródbłonku.

- Występuje w dwóch formach:

* oksydaza ksantynowa (XO)

* dehydrogenaza ksantynowa (XDH)

- W komórkach ssaczych XOR występuje jako XDR, ale jest łatwo przekształcana do XO

w wyniku utlenienia reszt SH lub proteolizy.

- Zarówno XDH jak i XO mogą produkować ROS.





- Domena Mo-Co przyjmuje 2 e- z ksantyny, redukując Mo(VI) do Mo (IV), katalizując

jednocześnie powstawanie kwasu moczowego z ksantyny.

- Następnie elektrony są przyjmowane przez resztę flawinową (FADH2) i

przekazywane na NAD+ lub O2.

- Przeniesienie 2 elektronów na O2 prowadzi do powstania H2O2. Redukcja

jednoelektronowa tlenu prowadzi do powstania anionorodnika ponadtlenkowego.

G. Valacchi and P.A. Davis (eds). Oxidants in Biology. 2008

Oksydoreduktaza ksantynowa

- XOR jest głównym enzymem produkującym ROS w

śródbłonku, odgrywającym kluczową rolę w uszkodzeniu

tkanek podczas reperfuzji.

Mięsień sercowy - komórki

apoptotyczneKontrola I/R

Thomas et al. Antioxid Redox Signal 2008

- Każda izoforma oksydazy NADPH zawiera błonowa domenę katalityczną NOX,

posiadającą wszystkie elementy niezbędne do transferu elektronów z NADPH na tlen:

* domenę wiążącą NADPH

* FAD

* dwie grupy hemowe

- Nox1, Nox2 i Nox4 są związane z dodatkowymi czterema dodatkowymi

podjednostkami:

* p22phox (stabilizuje Nox w błonie)

* p47phox (NoxO1, stabilizujące białko cytozolowe)

* p67phox (NoxA1, regulatorowe białko cytozolowe)

* Rac1 (małe białko G)

Podjednostki oksydazy NADPH

Lambeth JD. Nature Rev Immunol 2004



Podjednostki oksydazy NADPH- Struktura NOX1, NOX2, NOX3 i NOX4 jest podobna, a ich domena C-końcowa wiąże

FAD i NADPH.

- Domena C-końcowa NOX5 jest podobna do kalmoduliny i wiąże wapń.

- DUOX1 i DUOX2 są podobne do NOX5, a dodatkowo posiadają domenę transbłonową

przy N-końcu homologiczną do peroksydaz hemowych.

- NOX1, NOX2, NOX3, NOX4 i NOX5 produkują głównie O2-. DUOX1 i DUOX2 produkują

głównie H2O2.



- Oksydazy NADPH katalizują transfer elektronów z NADPH na tlen, produkując przy

tym anionorodnik ponadtlenkowy i nadtlenek wodoru.

- W fagocytach oksydazy NADPH uwalniają ROS jako cząsteczki efektorowe w obronie

przeciw patogenom.

- W śródbłonku produkują ROS działające jako przekaźniki sygnału i modulujące

(wraz z NO) funkcje naczyń krwionośnych, zwłaszcza ich relaksację.

- Nasilona produkcja ROS przez oksydazy NADPH zmniejsza dostępność NO.

- W śródbłonku NOX2, NOX3 i NOX5 są obecne przede wszystkim w błonach retikulum

endoplazmatycznego. NOX2 może być również obecne w plazmalemmie. Lokalizacja

subkomórkowa NOX1 nie jest jeszcze ustalona.

Oksydazy NADPH

Newsholme et al. J Physiol 2007

Oksydazy NADPH w cukrzycy


W zdrowych tkankach NOX indukują

mechanizmy antyoksydacyjne i mogą

przyczyniać się do ochrony komórek.

W cukrzycy NOX prowadzą do

nadprodukcji ROS i nasilenia stresu

oksydacyhjnego.



Wpływ adipokin na ekspresję/aktywność oksydaz NADPH w ścianie naczynia

Aktywacja oksydaz NADPH w różnych modelach cukrzycy

HUVEC, BAEC:

komórki

śródbłonka;

BASM: komórki

mięśni gładkich

aorty

Produkcja insuliny w komórkach

Fajans SS. Nat Med. 2004

Freeman & COX: Hum Mol Genet 2006.

- Zmiany w metaboliźmie

komórek prowadzą do zmian w

wydzielaniu insuliny:

* Wzrost poziomu glukozy

zwiększa poziom metabolizmu

komórek i podnosi poziom

komórkowego ATP.

* To prowadzi do zamknięcia

kanałów KATP, depolaryzacji

błony, aktywacji zależnych od

potencjału kanałów Ca2+,

napływu Ca2+ do cytoplazmy.

* Wzrost poziomu Ca2+ jest

bezpośrednim sygnałem

uwalnia-nia insuliny.

Stres oksydacyjny w cukrzycy

UCP w łańcuchu oddechowym

- Niedobór UCP może zwiększać produkcję ATP w mitochondriach.

- W komórkach trzustki:

* pobieranie glukozy przyczynia się do wzrostu aktywności łańcucha oddechowego

i zwiększenia produkcji ATP z ADP. To stymuluje fuzję pęcherzyków zawierających

insulinę i prowadzi do wydzielania insuliny.

* Wysoki stosunek ATP/ADP aktywuje UCP2, co zmniejsza gradient protonów i

obniża produkcję ATP, obniżając tym samym wydzielanie insuliny.

- Czynnikiem aktywującym UCP2 jest prawdopodobnie anionorodnik ponadtlenkowy.

Stres oksydacyjny w cukrzycy


Regulacja produkcji insuliny przez ROS



Oksydazy NAD(P)H w cukrzycy

Wpływ ROS na insulinopoprność


- ROS indukują wiele kinaz, w tym:

* JNK

* p38

* IK B

- Kinazy te fosforylują IRS-1 (insulin

receptor substrate-1). Ponadto IK b

aktywuje NF B, co prowadzi do

indukcji m.in. iNOS (inducible NO

synthase) i nasilonej produkcji NO.

- NO produkowany przez iNOS

prowadzi do nitrozylacji IRS-1.

- Zarówno nitrozylacja jak i

fosforylacja serynowa IRS-1 stanowi

sygnał do degradacji IRS-1 w

proteasomach i hamuje trasdukcję

sygnału od insuliny.

Dziękuję

Slajdy dostępne na stronie Zakładu Biotechnologii Medycznej

Gojenie ran u myszy z cukrzycą

Days after wounding

0

20

40

60

80

100

0 1 2 3 4 5 6 7 8 10 11 13 15

Surf

ace o

f th

e w

ound [

%]

WT

db/db**

*****

***

*** *** *** ****** ***

***

Grochot-Przeczek et al. PLoS ONE, 2009

db/db WT

Day 1

Day 3

Day 8

Day 17

Day 0

Liu & Velazquez. Antioxid Redox Signal 2008

Fazy gojenia ran

Faza zapalenia (kilka dni)

- Natychmiast po utworzeniu skrzepu w

ranie dochodzi do wazodylatacji i nacieku

leukocytarnego. Bardzo nasila się

aktywność fagocytarna neutrofili.

Faza proliferacji (2 dni - kilka tygodni)

- Fibroblasty proliferują wypełniając

ubytki i tworząc tkankę ziarninową.

Nasila się angiogeneza. Keratynocyty

migrują i proliferują zamykając ranę.

Faza przebudowy (miesiące)

- Dochodzi do wzmożonej syntezy kolage-

nu wzmacniającego tkankę, oraz do

przekształcenia tkanki ziarninowej w

typowe tkanki (lub utworzenia blizny).

Jarajapu & Grant. Circ Res 2010.

Upośledzenie funkcji EPC w cukrzycy

EPC: komórki progenitorowe śródbłonka

- U zdrowych osobników czynniki uwalniane

przez ischemiczne lub zranione tkanki

mobilizują komórki progenitorowe (w tym

EPC) ze szpiku, a te po dotarciu do miejsc

zranienia lub niedotlenienia uwalniają

czynniki proangenne (w tym niewielkie ilości

NO i ROS) oraz biorą udział w

neowaskularyzacji i naprawie naczyń.

- W cukrzycy sygnały wysyłane przez

niedotlenione lub zranione tkanki są słabsze,

przez co mobilizacja komórek progenitoro-

wych jest mniejsza. Komórki progenitorowe

które docierają do zranionych tkanek

uwalniają niewiele czynników proangiogen-

nych, natomiast dużo prozapalnych i

antyangiogennych (w tym duże ilości NO i

ROS).

Brem & Tomic-Canic. J Clin Invest 2007.

Upośledzenie gojenia ran w cukrzycy- EPC: komórki progenitorowe śródbłonka

- VEGF: vascular endothelial growth factor

- SDF-1: stromal cell derived growth factor

- eNOS: endothelial nitric oxide synthase


Mobilizacja EPC

- Zranione tkanki uwalniają między innymi VEGF, który wpływa na komórki

podścieliska szpiku. Prowadzi to do:

* aktywacji enzymatycznej eNOS

* nasilenia produkcji NO.

- To zwiększa aktywność MMP-9, która uwalnia sKitL z błonowego białka mKitL.

- Związanie sKitL do receptora c-Kit prowadzi do uwolnienia EPC z niszy szpikowych

do krążenia.

EPC w szpiku

Mechanisms of blood vessels formation

Formation of blood

vessels de novo

Incorporation to pre-existing

vessels

paracrine stimulation

of endothelial cells

(VEGF, bFGF, IL-8…)

Carmeliet P. Nat Med, 2000


Regulacja mobilizacji EPC w hiperoksji i hipoksji

- W cukrzycy zmniejszony jest poziom fosforylacji eNOS przez kinazy PI3K/Akt,

przez co zmniejsza się produkcja NO.

- Nasilony stres oksydacyjny i zwiększona produkcja anionorodnika

ponadtlenkowego prowadzi do nasilonej syntezy nadtlenoazotynu (ONOO-) i

zmniejszenia dostępności NO.

- W ranach cukrzycowych osłabiona jest synteza SDF-1, co zmniejsza napływ

komórek progenitorowych do uszkodzonych tkanek. To przyczynia się do

upośledzenia angiogenezy i opóźnia gojenie.

- Cukrzyca powoduje również zmniejszenie liczby EPC w szpiku.

WT db/db

Wpływ cukrzycy na EPC

Kotlinowski et al., in preparation

Percentage of EPC in bone marrow

0.0000

0.0002

0.0004

0.0006

0.0008

0.0010

0.0012

healthy diabetic

% C

D45-/

KD

R+/S

ca-1

+/l

ecti

n+

*

0

200

400

600

800

0

10

20

30

40

50

0

2

4

6

8

10

num

ber

of

cells

*

Migration to SDF-1

healthy diabetic

num

ber

of

connecti

ons

*

healthy diabetic

Morphogenesis

cum

ula

tive k

ength

of

spro

uts

*

healthy diabetic

Capillary sprouting

(one of) Primary mechanism: oxidative stress leading to increased ROS production,

reduced NO availability, diturbed PI3K/Akt signaling and augmented inflammation

Kotlinowski et al., in preparation

Wpływ cukrzycy na komórki śródbłonka

Krążki aorty zatopione w matriżelu - 5 dni inkubacji. Widoczne tworzące się

kapilary.

Myszy WT

Myszy db/db

Odtwarzanie krążenia w mięśniu myszy z cukrzycą

Ebrahimian et al. Am J Pathol 2006

diabetes diabetes + NAC

diabetes + NACdiabetes

NAC - N-acetylocyteina


Mobilizacja EPC ze szpiku

- EPC: komórki progenitorowe śródbłonka

- VEGF: vascular endothelial growth factor

- MMP-9: matrix metalloproteinase-9




- EPC: komórki progenitorowe śródbłonka

- MMP-9: matrix metalloproteinase-9


- SDF-1 - stromal cell derived growth factor-

- CXCR-4 - receptor dla SDF-1

Biochemia stresu oksydacyjnego -...

Documents

Transcript of Biochemia stresu oksydacyjnego -...