1 Bi8120 A lik á b ěč á bi l i 24 2 2014Bi8120 A lik á b ěč á bi l i 24 2 2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie – 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie – 24.2.2014 BiomembrányBiomembrány doc. RNDr. Renata Veselská, Ph.D., M.Sc. Ústav experimentální biologie Přírodovědecká fakulta MU doc. RNDr. Renata Veselská, Ph.D., M.Sc. Ústav experimentální biologie Přírodovědecká fakulta MUPřírodovědecká fakulta MUPřírodovědecká fakulta MU 2 22 Program přednášky:Program přednášky: • struktura a vlastnosti biomembrán é ě • struktura a vlastnosti biomembrán é ě Program přednášky:Program přednášky: praktické aplikace - imunofenotypizace buněk • fúze membrán a vezikulární transport praktické aplikace - imunofenotypizace buněk • fúze membrán a vezikulární transportp praktické aplikace - medicínské aspekty praktické aplikace - liposomy a micely p praktické aplikace - medicínské aspekty praktické aplikace - liposomy a micely • buněčná fúze praktické aplikace - hybridomová technologie • buněčná fúze praktické aplikace - hybridomová technologie • transport látek přes membrány praktické aplikace - dialýza • transport látek přes membrány praktické aplikace - dialýza Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 praktické aplikace dialýzapraktické aplikace dialýza 3 33 STRUKTURA A VLASTNOSTI BIOMEMBRÁN STRUKTURA A VLASTNOSTI BIOMEMBRÁNBIOMEMBRÁNBIOMEMBRÁN Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 4 44 Lipidová dvojvrstvaLipidová dvojvrstvaLipidová dvojvrstvaLipidová dvojvrstva Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 5 55 Fl idit b áFl idit b á Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 Fluidita membrányFluidita membrány 6 66 Složení plazmatické membrány:Složení plazmatické membrány:p yp y Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 7 77 Stavba plazmatické membrány:Stavba plazmatické membrány:Stavba plazmatické membrány:Stavba plazmatické membrány: Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 8 88 Funkce transmembránových proteinů:Funkce transmembránových proteinů: • přenašeče (Na+/K+ pumpa...) • spojovací proteiny (intergriny...) • přenašeče (Na+/K+ pumpa...) • spojovací proteiny (intergriny...) • receptory (EGFR, receptory pro FGF, PDGF, TNF...) • enzymy (adenylátcykláza...) • receptory (EGFR, receptory pro FGF, PDGF, TNF...) • enzymy (adenylátcykláza...) Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 9 99 Lokalizace transmembránových proteinů:Lokalizace transmembránových proteinů: střevní epitelstřevní epitel Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 pp 10 1010 CD markery (antigeny) • glykoproteiny na povrchug y p y p lidských buněk • v současnosti cca 250 • imunofenotypizace (zejména v hematologii) • nespecifické:• nespecifické: CD47, CD118 • specifické:p CD66b - granulocyty CD85, CD205 - dendritické buňky CD133 - kmenové, resp. progenitorové buňkyCD133 kmenové, resp. progenitorové buňky CD141 - vaskulární endotelové buňky CD168 - buňky karcinomu prsu CD207 - Langerhansovy buňky Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 CD207 - Langerhansovy buňky 11 1111 Příklady detekce CD markerů: linie HL-60Příklady detekce CD markerů: linie HL-60 granulocyty:granulocyty: CD66b DAPI CD66b DAPI makrofágy: CD14 DAPI makrofágy: CD14 DAPIDAPIDAPI Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 12 1212 Příklady detekce CD markerů: li i d i é t k ů Příklady detekce CD markerů: li i d i é t k ůlinie derivované z osteosarkomůlinie derivované z osteosarkomů Saos-2: CD133 / DAPISaos-2: CD133 / DAPI OSA-03: CD133OSA-03: CD133 Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 // 13 1313 CD133 Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 14 1414Imunofenotypizace myeloidních buněk Imunofenotypizace myeloidních buněk Imunofenotypizace lymfoidních buněk Imunofenotypizace lymfoidních buněklymfoidních buněklymfoidních buněk Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 15 1515 Imunofenotypizace buněkImunofenotypizace buněkImunofenotypizace buněk pomocí průtokové cytometrie Imunofenotypizace buněk pomocí průtokové cytometrie Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 16 1616 FÚZE MEMBRÁNFÚZE MEMBRÁN A VEZIKULÁRNÍ TRANSPORTA VEZIKULÁRNÍ TRANSPORT Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 17 1717 Průběh fúzePrůběh fúze Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 18 1818 Intracelulární transport t i ů Intracelulární transport t i ůproteinů: • jadernými póry ř b á proteinů: • jadernými póry ř b á• přes membrány • prostřednictvím vezikulů • přes membrány • prostřednictvím vezikulůvezikulůvezikulů Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 19 1919 Schéma vezikulárního transportu:Schéma vezikulárního transportu: Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 20 2020 Gaucherova nemocGaucherova nemocGaucherova nemoc • příčinou mutace v genu kódujícím glukocerebrosidázu (= enzym nutný pro Gaucherova nemoc • příčinou mutace v genu kódujícím glukocerebrosidázu (= enzym nutný proglukocerebrosidázu ( enzym nutný pro rozklad glykolipidů v lysozomech) • AR typ dědičnosti glukocerebrosidázu ( enzym nutný pro rozklad glykolipidů v lysozomech) • AR typ dědičnostiyp • zvětšení velikosti a počtu lysozomů s nedegradovaným materiálem yp • zvětšení velikosti a počtu lysozomů s nedegradovaným materiálem • základem terapie podávání chybějícího enzymu (např. preparát Cerezyme) • základem terapie podávání chybějícího enzymu (např. preparát Cerezyme) • kandidát pro genovou terapii (začlenění cDNA kódující daný enzym do kostní dřeně) • kandidát pro genovou terapii (začlenění cDNA kódující daný enzym do kostní dřeně) Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 21 2121 Typ I:Typ I:Typ I: • není zasažen nervový systém • zvětšení sleziny jater poruchy Typ I: • není zasažen nervový systém • zvětšení sleziny jater poruchy• zvětšení sleziny, jater, poruchy struktury kostí • neohrožuje život člověka • zvětšení sleziny, jater, poruchy struktury kostí • neohrožuje život člověkaj Typ II: • nervový systém je zasažen, poruchy jsou zřejmé d éh dět t í i ti í jí l i b j Typ II: • nervový systém je zasažen, poruchy jsou zřejmé d éh dět t í i ti í jí l i bod raného dětství, pacienti umírají velmi brzy Typ III: • nervový systém je zasažen (demence) poruchy od raného dětství, pacienti umírají velmi brzy Typ III: • nervový systém je zasažen (demence) poruchy• nervový systém je zasažen (demence), poruchy se začnou projevovat přibližně od 10. roku věku • nervový systém je zasažen (demence), poruchy se začnou projevovat přibližně od 10. roku věku Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 22 2222 Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 23 2323 Gaucher cellsGaucher cellsGaucher cells • makrofágy k t jí i l ě tiž é tká i Gaucher cells • makrofágy k t jí i l ě tiž é tká i• vyskytují se izolovaně v postižené tkáni • pozitivní po obarvení činidlem PAS (Periodic Acid Schiff) • vyskytují se izolovaně v postižené tkáni • pozitivní po obarvení činidlem PAS (Periodic Acid Schiff)Acid Schiff) Pseudo-Gaucher cells ý k t ě í j ý h ký Acid Schiff) Pseudo-Gaucher cells ý k t ě í j ý h ký• výskyt u onemocnění spojených s vysokým turnoverem membrán (chronická granulomatózní leukémie, mnohočetný • výskyt u onemocnění spojených s vysokým turnoverem membrán (chronická granulomatózní leukémie, mnohočetnýg , ý myelom, Hodgkinova choroba, AIDS…) • ve tkáni se vyskytují ve shlucích g , ý myelom, Hodgkinova choroba, AIDS…) • ve tkáni se vyskytují ve shlucích Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 24 2424 G h llG h llGaucher cellsGaucher cells Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 25 2525 Příklad endocytózy: LDL (low-density lipoprotein)Příklad endocytózy: LDL (low-density lipoprotein) Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 26 2626 Poruchy příjmu cholesterolu • příčinou porucha struktury LDL-receptoru Poruchy příjmu cholesterolu • příčinou porucha struktury LDL-receptorup p y p • buňky nepřijímají cholesterol • cholesterol se hromadí v krvi a napomáhá p p y p • buňky nepřijímají cholesterol • cholesterol se hromadí v krvi a napomáhácholesterol se hromadí v krvi a napomáhá vzniku aterosklerózy • většina pacientů umírá v raném věku na srdeční cholesterol se hromadí v krvi a napomáhá vzniku aterosklerózy • většina pacientů umírá v raném věku na srdečníp záchvat (důsledek ucpání tepen zásobujících srdce) p záchvat (důsledek ucpání tepen zásobujících srdce) Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 27 2727 Tvorba liposomů:Tvorba liposomů:Tvorba liposomů:Tvorba liposomů: Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 28 2828 Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 29 2929 Liposome-delivery systems:Liposome-delivery systems: Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 30 3030 Využití liposomů a micel pro cílenou aplikaci léčiv a dalších látek do organismu • transport přes BBB (blood-brain barrier) / tight junctions Yang H: Nanoparticle-Mediated Brain-Specific Yang H: Nanoparticle-Mediated Brain-SpecificNanoparticle-Mediated Brain-Specific Drug Delivery, Imaging, and Diagnosis. Pharmaceutical Research, 2010. Nanoparticle-Mediated Brain-Specific Drug Delivery, Imaging, and Diagnosis. Pharmaceutical Research, 2010. Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 Pharmaceutical Research, 2010.Pharmaceutical Research, 2010. 31 3131Yang H: Nanoparticle-Mediated Brain-Specific Drug Delivery, Imaging, and Diagnosis. Pharmaceutical Research, 2010. Yang H: Nanoparticle-Mediated Brain-Specific Drug Delivery, Imaging, and Diagnosis. Pharmaceutical Research, 2010.  liposomy liposomy Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 p y  micely p y  micely 32 3232 Možnosti zacílení liposomů do nádorové tkáně (maligní melanom) Možnosti zacílení liposomů do nádorové tkáně (maligní melanom)( g )( g ) Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 33 3333 Target-specific multimodal liposomeTarget-specific multimodal liposomeg p p (for combined angiogenesis imaging and therapy) g p p (for combined angiogenesis imaging and therapy) Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 34 3434 FÚZE MEMBRÁNFÚZE MEMBRÁN Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 35 3535 ř á fúř á fúPřirozená fúze: • fertilizace vznik syncitia Přirozená fúze: • fertilizace vznik syncitia• vznik syncitia Indukovaná fúze: • vznik syncitia Indukovaná fúze: • fúzogeny: elektrické pole á • fúzogeny: elektrické pole áchemikálie (polyethylenglykol) virusy chemikálie (polyethylenglykol) virusy 50 nm virusy (Sendai virus) virusy (Sendai virus) Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 36 3636 Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 37 3737 Princip mezidruhové fúzePrincip mezidruhové fúze Heterokaryon = hybridní buňka se 2 jádry S k h b id í b ňk fú ý jád Heterokaryon = hybridní buňka se 2 jádry S k h b id í b ňk fú ý jád Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 Synkaryon = hybridní buňka se zfúzovaným jádremSynkaryon = hybridní buňka se zfúzovaným jádrem 38 3838 Využití fúze buněk k průkazu fluidity membrán:Využití fúze buněk k průkazu fluidity membrán: Frye a Eddidin 1970Frye a Eddidin 1970 Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 Frye a Eddidin, 1970Frye a Eddidin, 1970 39 3939 Využití fúze buněk k průkazu fluidity membrán:Využití fúze buněk k průkazu fluidity membrán:Využití fúze buněk k průkazu fluidity membrán:Využití fúze buněk k průkazu fluidity membrán: t = 0 mint = 0 min t = 40 mint = 40 min t = 40 mint = 40 min myší antigeny lidské antigeny myší antigeny lidské antigeny lidské antigenylidské antigeny myší antigenymyší antigeny Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 40 4040 Hybridomová technologieHybridomová technologiey g = využití indukované buněčné fúze pro výrobu monoklonálních protilátek y g = využití indukované buněčné fúze pro výrobu monoklonálních protilátek Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 41 4141 Přirozená rolePřirozená roleo e á o e protilátek v obraně proti infekcím nebo toxinům o e á o e protilátek v obraně proti infekcím nebo toxinůmnebo toxinůmnebo toxinům Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 42 4242 Struktura a specifita protilátekStruktura a specifita protilátekStruktura a specifita protilátekStruktura a specifita protilátek Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 43 4343 Polyklonální protilátky: • produkovány velkým počtem klonů plazmocytů Polyklonální protilátky: • produkovány velkým počtem klonů plazmocytů• produkovány velkým počtem klonů plazmocytů (aktivovaných B-lymfocytů) • směs stovek až tisíců odlišných molekul • produkovány velkým počtem klonů plazmocytů (aktivovaných B-lymfocytů) • směs stovek až tisíců odlišných molekulý imunoglobulinů • vazba na různé epitopy téhož antigenu ý imunoglobulinů • vazba na různé epitopy téhož antigenu Monoklonální protilátky: • produkovány jedním klonem plazmocytů Monoklonální protilátky: • produkovány jedním klonem plazmocytů• produkovány jedním klonem plazmocytů (aktivovaných B-lymfocytů) • jediný typ imunoglobulinu • produkovány jedním klonem plazmocytů (aktivovaných B-lymfocytů) • jediný typ imunoglobulinujed ý typ u og obu u • vazba na jediný epitop příslušného antigenu jed ý typ u og obu u • vazba na jediný epitop příslušného antigenu Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 44 4444 Příprava polyklonálních protilátekPříprava polyklonálních protilátek • imunizace pokusného• imunizace pokusnéhop zvířete • izolace směsi protilátek z krve imunizovaného p zvířete • izolace směsi protilátek z krve imunizovaného zvířetezvířete Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 45 4545 Princip hybridomové technologie (příprava monoklonálních protilátek) Princip hybridomové technologie (příprava monoklonálních protilátek)(příprava monoklonálních protilátek)(příprava monoklonálních protilátek) myelomovámyelomová aktivovanýaktivovanýmyelomová buňka myelomová buňka aktivovaný B-lymfocyt aktivovaný B-lymfocyt HYBRIDOMHYBRIDOM Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 46 4646 Výsledek hybridomové technologie: Výsledek hybridomové technologie: monoklonální protilátky jsou produkovány buňkami téhož buněčného klonu, monoklonální protilátky jsou produkovány buňkami téhož buněčného klonu,, vážou se na stejnou antigenní determinantu a mají identické složení l k l , vážou se na stejnou antigenní determinantu a mají identické složení l k lmolekulymolekuly Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 47 4747 Využití monoklonálních protilátek v buněčné biologii a v medicíně Využití monoklonálních protilátek v buněčné biologii a v medicíněgg • morfologické a funkční studie v základním výzkumu (exprese proteinu, lokalizace, transport...) • morfologické a funkční studie v základním výzkumu (exprese proteinu, lokalizace, transport...) • imunofenotypizace buněk a tkání (CD antigeny, intracelulární markery...) - patologie, hematologie, onkologie • imunofenotypizace buněk a tkání (CD antigeny, intracelulární markery...) - patologie, hematologie, onkologieonkologie • nová léčiva (biologická léčba) Metodické přístupy: onkologie • nová léčiva (biologická léčba) Metodické přístupy:Metodické přístupy: • imunodetekce pro mikroskopii (imunocytochemie, imunofluorescence, imunogold-labelling) Metodické přístupy: • imunodetekce pro mikroskopii (imunocytochemie, imunofluorescence, imunogold-labelling) • Western-blotting a následná imunodetekce • imunoafinitní sloupcová chromatografie i i it • Western-blotting a následná imunodetekce • imunoafinitní sloupcová chromatografie i i it Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 • imunoprecipitace• imunoprecipitace 48 4848 Avastin (bevacizumab) MoAb proti VEGF (vascular endothelial growth factor) Avastin (bevacizumab) MoAb proti VEGF (vascular endothelial growth factor)• MoAb proti VEGF (vascular endothelial growth factor) • protinádorová léčba: inhibice angiogeneze k l ktál í k i k i li k i • MoAb proti VEGF (vascular endothelial growth factor) • protinádorová léčba: inhibice angiogeneze k l ktál í k i k i li k i• kolorektální karcinom, karcinom plic, karcinom ledviny, glioblastom • kolorektální karcinom, karcinom plic, karcinom ledviny, glioblastom Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 49 4949 Herceptin (trastuzumab) MoAb proti HER2 ( receptor pro EGF) Herceptin (trastuzumab) MoAb proti HER2 ( receptor pro EGF)• MoAb proti HER2 (= receptor pro EGF) • protinádorová léčba: zablokování signální dráhy EGF HER2+ k i HER2+ t t ti ký k i • MoAb proti HER2 (= receptor pro EGF) • protinádorová léčba: zablokování signální dráhy EGF HER2+ k i HER2+ t t ti ký k i• HER2+ karcinom prsu, HER2+ metastatický karcinom žaludku • HER2+ karcinom prsu, HER2+ metastatický karcinom žaludku Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 50 5050 TRANSPORT LÁTEK PŘES MEMBRÁNY TRANSPORT LÁTEK PŘES MEMBRÁNYPŘES MEMBRÁNYPŘES MEMBRÁNY Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 51 5151 Mechanismy membránového přenosu difúze Mechanismy membránového přenosu difúze• difúze • osmóza • difúze • osmóza • iontové kanály • přenašečový transport • iontové kanály • přenašečový transportpřenašečový transport • transportní váčky, resp endocytóza / exocytóza přenašečový transport • transportní váčky, resp endocytóza / exocytózaresp. endocytóza / exocytózaresp. endocytóza / exocytóza Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 52 5252 OSMOTICKÉ JEVYOSMOTICKÉ JEVYOSMOTICKÉ JEVYOSMOTICKÉ JEVY DifúDifúDifúze • permeabilní membrána á í š ě á á š ě Difúze • permeabilní membrána á í š ě á á š ě(prochází rozpuštěná látka i rozpouštědlo)(prochází rozpuštěná látka i rozpouštědlo) Osmóza • semipermeabilní membrána Osmóza • semipermeabilní membrána (prochází pouze rozpouštědlo)(prochází pouze rozpouštědlo) Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 53 5353 Hypotonické prostředí • prostředí s nižším osmotickým tlakem Hypotonické prostředí • prostředí s nižším osmotickým tlakem• prostředí s nižším osmotickým tlakem • voda proniká do buněk • plazmoptýza (erytrocyty: hemolýza) • prostředí s nižším osmotickým tlakem • voda proniká do buněk • plazmoptýza (erytrocyty: hemolýza)plazmoptýza (erytrocyty: hemolýza) Hypertonické prostředí plazmoptýza (erytrocyty: hemolýza) Hypertonické prostředí • prostředí s vyšším osmotickým tlakem • voda uniká z buněk do prostředí l lý ( tli é b ňk ) • prostředí s vyšším osmotickým tlakem • voda uniká z buněk do prostředí l lý ( tli é b ňk )• plazmolýza (rostlinné buňky) • plazmorýza (živočišné buňky) • plazmolýza (rostlinné buňky) • plazmorýza (živočišné buňky) Izotonické prostředí • prostředí o stejném osmotickém tlaku Izotonické prostředí • prostředí o stejném osmotickém tlaku Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 p jp j 54 5454 Porovnání osmotických jevů u živočišné a rostlinné buňky: Porovnání osmotických jevů u živočišné a rostlinné buňky:u živočišné a rostlinné buňky:u živočišné a rostlinné buňky: Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 55 5555 Reakce živočišné buňky na změny osmotického tlaku: Reakce živočišné buňky na změny osmotického tlaku:osmotického tlaku:osmotického tlaku: Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 56 5656 PRAKTICKÉ APLIKACE: DIALÝZA U PACIENTŮ PRAKTICKÉ APLIKACE: DIALÝZA U PACIENTŮDIALÝZA U PACIENTŮ S NEFUNKČNÍMI LEDVINAMI DIALÝZA U PACIENTŮ S NEFUNKČNÍMI LEDVINAMI Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 57 5757 Dialýza = parciální difúze (přes membránu prochází voda a nízkomolekulární látky) Dialýza = parciální difúze (přes membránu prochází voda a nízkomolekulární látky)(p p y)(p p y) hemodialýza (umělá ledvina) hemodialýza (umělá ledvina) peritoneální di lý peritoneální di lýdialýzadialýza Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 58 5858 Princip hemodialýzyPrincip hemodialýzy Dialyzační roztok: voda, NaCl, KCl, CaCl2, MgCl2 acetát sodný Dialyzační roztok: voda, NaCl, KCl, CaCl2, MgCl2 acetát sodnýMgCl2, acetát sodnýMgCl2, acetát sodný Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 59 5959 Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 60 6060 Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 61 6161 Peritoneální dialýzaPeritoneální dialýza Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 62 6262 Princip peritoneální dialýzyPrincip peritoneální dialýzy Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 63 6363 Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 64 6464 Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014