Μελέτη του μονοπατιού της απόκρισης στη μη ορθή αναδίπλωση των πρωτεϊνών στο πολλαπλό μυέλωμα
Loading...
Date
2024-06-20
Authors
Ρηγόπουλος, Ιωάννης
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Το πολλαπλό μυέλωμα είναι μια αιματολογική κακοήθεια που χαρακτηρίζεται από τον πολλαπλασιασμό πλασματοκυττάρων τα οποία παράγουν μια μονοκλωνική ανοσοσφαιρίνη, την παραπρωτεΐνη. Η υπερέκφραση της παραπρωτεΐνης έχει ως συνέπεια την επαγωγή του στρες του ενδοπλασματικού δικτύου (ER stress), μιας κατάστασης που υφίστανται τα κύτταρα μετά από συσσώρευση μη αναδιπλωμένων ή μη ορθά αναδιπλωμένων πρωτεϊνών στο ενδοπλασματικό δίκτυο. Σε κατάσταση ER stress ενεργοποιείται το σηματοδοτικό μονοπάτι της απόκρισης στη μη ορθή αναδίπλωση των πρωτεϊνών (UPR) μέσω τριών σηματοδοτικών μορίων (IRE1α, PERK, ATF6) που εντοπίζονται στη μεμβράνη του ενδοπλασματικού δικτύου προκειμένου να διατηρηθεί η πρωτεϊνική ομοιόσταση. Στη συνέχεια ακολουθεί η ενεργοποίηση της σχετιζόμενης με το ενδοπλασματικό δίκτυο αποικοδόμησης πρωτεϊνών (ERAD), μιας κυτταρικής διαδικασίας που συνίσταται από το σύστημα ουβικιτίνης-πρωτεασώματος (UPS) και την αυτοφαγία. Στην περίπτωση κατά την οποία τα κύτταρα δεν μπορέσουν μέσω αυτών των μηχανισμών να ανταποκριθούν στην κατάσταση ER stress οδηγούνται σε προγραμματισμένο κυτταρικό θάνατο (απόπτωση).
Στην παρούσα μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία έγινε μελέτη του σηματοδοτικού μονοπατιού της απόκρισης στη μη ορθή αναδίπλωση των πρωτεϊνών (UPR) σε κύτταρα πολλαπλού μυελώματος H929 και U266. Πιο συγκεκριμένα, μελετήθηκε ενδελεχώς η επίδραση της τουνικαμυκίνης, ενός παράγοντα που επάγει το ER stress, στο σηματοδοτικό μονοπάτι UPR σε κυτταρικές σειρές πολλαπλού μυελώματος H929 και U266. Ακόμη, μελετήθηκε η επίδραση της τουνικαμυκίνης στο σύστημα ουβικιτίνης-πρωτεασώματος, στην αυτοφαγία και την απόπτωση. Τέλος, εξετάστηκε η έκφραση βιοδραστικών μορίων του εξωκυττάριου χώρου και εκκρινόμενων μορίων, τα οποία διαδραματίζουν σημαίνοντα ρόλο τόσο σε φυσιολογικές διεργασίες όσο και σε παθολογικές καταστάσεις, όπως το πολλαπλό μυέλωμα.
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η τουνικαμυκίνη προκαλεί επαγωγή του σηματοδοτικού μονοπατιού UPR σε κύτταρα πολλαπλού μυελώματος U266 και ειδικότερα σε συγκέντρωση 5x10-5 μM. Ωστόσο, ο παράγοντας αυτός δεν οδηγεί σε επαγωγή του σηματοδοτικού μονοπατιού UPR σε κύτταρα πολλαπλού μυελώματος Η929, αν και ο κλάδος PERK-eIF2α-ATF4-CHOP φαίνεται πως λειτουργεί παρουσία τουνικαμυκίνης σε συγκέντρωση 10-4 μM.
Η σχετιζόμενη με το ενδοπλασματικό δίκτυο διαδικασία της αποικοδόμησης πρωτεϊνών (ERAD), η οποία πραγματοποιείται κυρίως μέσω του συστήματος ουβικιτίνης-πρωτεασώματος, είναι ενεργοποιημένη στην κυτταρική σειρά πολλαπλού μυελώματος U266, ιδιαίτερα παρουσία τουνικαμυκίνης σε συγκέντρωση 5x10-5 μM, ώστε τα κύτταρα αυτά να καταφέρουν να ανταποκριθούν στη συνθήκη ER stress. Επιπλέον, η διαδικασία αποικοδόμησης πρωτεϊνών πραγματοποιείται πιθανώς και μέσω της αυτοφαγίας στις δύο κυτταρικές σειρές. Όσον αφορά τη διεργασία του προγραμματισμένου κυτταρικού θανάτου, την απόπτωση, φαίνεται πως λαμβάνει χώρα στα κύτταρα πολλαπλού μυελώματος H929, στα οποία το σηματοδοτικό μονοπάτι UPR δεν επάγεται πλήρως και συνεπώς τα κύτταρα αυτά δεν καταφέρνουν να ανταπεξέλθουν στην κατάσταση ER stress.
Ο εξωκυττάριος χώρος (ECM) αποτελεί ένα τρισδιάστατο δίκτυο μακρομορίων με δομικό και λειτουργικό ρόλο για τα κύτταρα των ιστών. Η αναδιαμόρφωση του εξωκυττάριου χώρου είναι μια κρίσιμη διεργασία που συμβαίνει φυσιολογικά, αλλά και κατά τη διάρκεια παθολογικών καταστάσεων, όπως η περίπτωση του πολλαπλού μυελώματος, από μια σειρά βιοδραστικών μορίων. Στα κύτταρα πολλαπλού μυελώματος H929 και U266 εκφράζονται οι πρωτεογλυκάνες συνδεκάνη-1 και σεργλυκίνη, καθώς και ο ενεργοποιητής πλασμινογόνου ιστικού τύπου (tPA), ενώ ο ενεργοποιητής πλασμινογόνου τύπου ουροκινάσης (uPA) εκφράζεται μόνο στην κυτταρική σειρά U266. Επιπρόσθετα, στον εξωκυττάριο χώρο εκκρίνονται μόρια, όπως οι ιντερλευκίνες και οι χημειοκίνες, που εμπλέκονται σε κρίσιμες κυτταρικές λειτουργίες. Συγκεκριμένα, η ιντερλευκίνη IL-6 εκφράζεται μόνο στα κύτταρα πολλαπλού μυελώματος U266, ενώ οι χημειοκίνες IL-8 (CXCL-8) και CXCL-1 εκφράζονται και στις δύο κυτταρικές σειρές πολλαπλού μυελώματος που μελετήθηκαν. Τα μόρια του ECM και τα εκκρινόμενα μόρια εμφανίζουν διαφοροποιημένα επίπεδα έκφρασης παρουσία τουνικαμυκίνης, καθώς συμβάλλουν στην κυτταρική επιβίωση σε κατάσταση στρες.
Description
Keywords
Πολλαπλό μυέλωμα (MM), Ενδοπλασματικό δίκτυο (ER), Στρες του ενδοπλασματικού δικτύου (ER stress), Απόκριση στη μη ορθή αναδίπλωση πρωτεϊνών (UPR), Αποικοδόμηση πρωτεϊνών σχετιζόμενη με το ενδοπλασματικό δίκτυο (ERAD), Σύστημα ουβικιτίνης-πρωτεασώματος (UPS), Αυτοφαγία, Απόπτωση, Εξωκυττάριος χώρος (ECM)