300 likes | 581 Views
Molekularni mehanizmi mišičnega propadanja pri kaheksiji. Zoran Grubič Laboratorij za Molekularno Nevrobiologijo Inštitut za Patološko fiziologijo Medicinska fakulteta Univerza v Ljubljani Slovenija. Teme predavanja. Vloga skeletne mišice v presnovnih procesih v zdravem organizmu
E N D
Molekularni mehanizmi mišičnega propadanja pri kaheksiji Zoran Grubič Laboratorij za Molekularno Nevrobiologijo Inštitut za Patološko fiziologijo Medicinska fakulteta Univerza v Ljubljani Slovenija
Teme predavanja • Vloga skeletne mišice v presnovnih procesih • v zdravem organizmu • v stanju kaheksije • Dogajanje v skeletni mišici pri kaheksiji • Zgradba skeletne mišice • Razgradnja beljakovin v skeletni mišici v stanju kaheksije • Sistemi udeleženi pri proteolitični razgradnji v skeletni mišici • Razgradnja miofibrilarnih beljakovin • Razgradja beljakovin distroglikanskega kompleksa
Stradanje: Izguba telesne mase Predvsem izguba maščevja, beljakovine sorazmerno ohranjene, Ogroženost zdravja majhna, preživetje sorazmerno dolgo Kaheksija: Izguba telesne mase Izguba maščevja in beljakovin v pribl. enakem % Zdravstveno stanje močno ogroženo, smrtnost visoka
Nabiranje zalog: Glikogeneza Glikoliza Lipogeneza Poraba zalog: Glikogenoliza Glukoneogeneza Lipoliza Uravnavanje presnove
Vnos in skladiščenje energije skladiščenje vnos
Rakasta kaheksija – presnovni dogodki Rakasta kaheksija maščoba mišice LMF lipide mobilizirajoči dejavnik (LMF) MK PIF aminokisline Laktat glukoza
Propadanje mišic regulirajo dejavniki, ki kot posledica SIRS-a in tumorjaselektivno aktivirajo proteolitične sisteme Imunske celice citokini citokini citokini tumorski proteolizo stimulirajoči dejavnik (PIF). DEPLECIJA
LOKALNI UČINKI: Izražanje adhezijskih molekul na celicah žilnega endotelija Izločanje citokinov iz teh celic→rekrutacija levkocitov Apoptoza SISTEMSKI UČINKI: Povišanje telesne temperature Povečanje izločanja beljakovin akutne faze Kaheksija Zmanjšanje kontraktilnosti miokarda → šok TNF-:- pleotropen citokin- glavni mediator akutnega vnetnega odgovora- vir: aktivirani mononuklearni fagociti- homotrimer
Mediatorji kaheksije, ki jih izločajo izključno tumorske celice: lipide mobilizirajoči dejavnik (LMF) tumorski proteolizo stimulirajoči dejavnik (PIF). Mediatorji kaheksije, ki jih izločajo netumorska tkiva, (celice imunskega sistema): IL-6 IL-1 TNF- a Mediatorji kaheksije
Lokacija tumorja Incidenca izgube telesne teže (%) Trebušna slinavka 83 Želodec 83 Požiralnik 79 Glava in vrat 72 Debelo črevo in danka 55-60 Pljuča 50-66 Prostata 56 Dojka 10-35 Rak – splošno 63 Rakasta kaheksija – incidencaVir: Nutrition 1996; 12:358-371;
Dogajanje v skeletni mišici pri kaheksiji • Zgradba skeletne mišice • Razgradnja beljakovin v skeletni mišici v stanju kaheksije • Sistemi udeleženi pri proteolitični razgradnji v skeletni mišici • Razgradnja miofibrilarnih beljakovin • Razgradja beljakovin distroglikanskega kompleksa
Miofilamenti Sarkomere Zgradba skeletnega mišičnega vlakna
Proteolitični sistemi v skeletni mišici: • kisle katepsinske proteaze B, H in D (lizosomski sistem). • od kalcija odvisni kalpainski proteolitični sistem (prek kalcija aktivirane cisteinske proteaze – kalpaini, katerih aktivnost se uravnava prek inhibicije s kalpastatinom). • od ATP odvisni ubikvitin- proteasomski sistem.
Ekspresija Atrogina-1 v različnih stanjih, kjer pride do razgradnje mišičnih beljakovin
Hiperglikozilacija komponent distrofin glikoproteinskega kompleksa
Motena ekspresija distrofina in hiperglikozilacija komponent distrofin glikoproteinskega kompleksa
Zaključki • Kaheksija je kompleksen in večplasten sindrom, ki kaže znake kroničnega vnetja in povzroča presnovne spremembe. • Te spremembe vodijo v izgubo puste in maščobne telesne mase. • Za razgradnjo mišičnih beljakovin so odgovorni po eni strani tumorski in po drugi netumorski (predvsem citokinsko signaliziranje) dejavniki, ki aktivirajo v skeletnih mišičnih vlaknih specifične poti beljakovinske razgradnje. • Ubikvitin-proteasomski sistem predstavlja glavno pot po kateri se uravnava beljakovinska razgradnja v mišicah pri bolnikih z rakom in v drugih stanjih, ki so povezana s kroničnim vnetjem. • Kaheksija je uravnavana v smislu izgube miofibrilarnih beljakovin. • Podobnost prizadetosti distrofin glikoproteinskega kompleksa pri mišičnih distrofijah in kaheksiji pomeni, da lahko k boljšemu razumevanju kaheksije prispevajo tudi raziskave na drugih sistemih in stanjih, kjer imamo opravka z mišičnim propadanjem.