Patologické stavy
spojené s ROS a RNS I
Volné radikály v patologických procesech
• zánět je reakcí na místní porušení integrity organismu, jeho
snahou je lokalizace a eliminace zdroje
• zvýšená exprese adhezivních molekul (integriny, selektiny)
• produkce prozánětlivých molekul a cytokinů (TNF-a, NO, IL-
1, IL-6)
• syntéza proteinů akutní fáze (C-reaktivní protein)
• syntéza proteinů tepelného šoku, které fungují jako
chaperony
• respirační vzplanutí fagocytů
Zánět
NADPH-oxidasa
superoxidismutasa
myeloperoxidasa
destrukce mikrobů
ROS/RNS, TNF-a
antioxidanty
iNOS, COX-2, LOX-2
• aktivace iNOS a produkce NO
Pozitiva a negativa NO při zánětu
• vazodilatace
• vysoké koncentrace poškozují tkáně
Cyklooxygenasa a lipoxygenasa
epoxyeikosatrienové
kyseliny
= COX
Chronický
zánět
Nádorová
onemocnění
Neurodegenerativní
onemocnění
Plicní
onemocnění
Onemocnění
pohybové
soustavy
Metabolická
onemocnění
Autoimunitní
onemocnění
Kardiovaskulární
onemocnění
Diabetické
komplikace
Nekróza a apoptóza
C
C
stimul
Szegezdi at al: Caspase-12 and ER-stress-mediated apoptosis: the story so far. Ann N Y Ac Sci
1010, 186-193, 2003
https://www.youtube.com/watch?feature=player_embe
dded&v=DR80Huxp4y8
https://www.youtube.com/watch?v=-vmtK-
bAC5E&t=39s
Ischemie/reperfuze
• končí zánikem buněk a poškozením tkání
• ischemie – nedostatečné zásobení tkání kyslíkem,
extrémem je úplné zabránění přístupu kyslíku ke tkáním
• reperfuze – náhlé uvolnění blokády a obnovení zásobení
tkáně kyslíkem
• kyslík a ROS jsou hlavními patogenetickými faktory
reperfuzního poškození tkáně
• acidosa
• poškození mitochondrií
• calpain jako proteasa degraduje cytoskelet buňky a další
proteiny (apoptóza)
Poškození
tkání
Neutrofily
C
ROS
Aktivace
prozánětlivé
kaskády
C
Poškození
tkání
Na ischemicko – reperfuzním poškození buněk se podílejí:
• volné kyslíkové radikály
• iontová dysbalance
• aktivace proteas, indukce apoptózy
• aktivace zánětlivých mechanizmů
• v mozku akumulace škodlivých neurotransmiterů
• řízená hypotermie
Řízená hypotermie
• redukuje přestup iontů vápníku z extracelulárního prostoru
intracelulárně - zmenšení vzestupu hladiny glutamátu
• inhibuje tvorbu volných radikálů, snižuje peroxidaci lipidů
a oxidaci DNA
• stimuluje produkci anti-apoptotického proteinu Bcl-2, inhibuje
uvolnění cytochromu C a aktivaci kaspas
• působí protizánětlivě, zmenšuje počet neutrofilů v ischemií
postižené tkáni (snížení exprese ICAM 1)
• snižuje produkci různých prozánětlivých mediátorů, jako jsou
oxid dusnatý nebo IL- 6
Ošťádal P.: Kardiol Rev Int Med 2009, 11(1): 11-15
Stárnutí
• radikálová teorie stárnutí
• evoluční teorie stárnutí
• přirozený výběr dává přednost ochraně genů aktivních v raném věku
• teorie somatických změn – příčina nahromadění mutací DNA
• mitochondriální teorie
Denham Harman
(1916-2014)
Alzheimerova choroba, Parkinsonova choroba
Brunk U., Terman A.: Free Radical Biology &
Medicine 33, 611–619, 2002
Leonard Hayflick
replikativní stárnutí
reparačních procesů