wykład IV - biologia molekularna - najwazniejsze o laminach, 1.Lekarski, I rok, Biologia molekularna, Wykłady
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Wykład IV – biologia molekularna
„Molekularne podłoże procesów starzenia się”
1)
Starożytni Grecy – o długości życia decyduje bogini przenaczenia i losu – Mojra
2)
Starzenie to stopniowe, postępujące i nieodwracalne zmniejszająca się zdolność organizmu
do utrzymywania homeostazy
3)
Stan starości – skutek zmian składających się na starzenie
Zmiany ograniczają wszystkie układy funkcjonowania
4)
Średni czas przeżycia – średnia długość życia
Maxymalny czas przeżycia – najwyższy odnotowany czas życia (oba na danym terenie)
5)
Genetyka – długość życia człowieka jest wieloczynnikowa 25% genetyki, 75% środowisko
6)
Teorie procesu starzenia:
Procesy przemiany materii – korelacja z długością życia – im szybsza tym krótszy czas
Teoria zatrucia w naszych tkn. Odkładają się szkodliwe substancje przemiany materii
Teoria katastrofy błędów – kumulują się drobne błędy powstające przy przenoszeniu
informacji DNA->RNA->białko
Teoria sieciowania – wzrost liczby dodatkowych wiązań poprzecznych w cząsteczkach
obniża ich wartośc funkcjonalną
Teoria skracania telomerów – po każdym podziale końce chromosomów, ulegają
skróceniom, nadmierne skrócenie uruchamia proces starzenia się (wyjątek
nowotworowe, które odcinają telomery!)
Teoria mutacji mtDNA – DNA w mitochondriach szybciej ulega mutacjom, ich
kumulacja prowadzi do mozaikowatości biogenetycznej komórek
Teoria wolnorodnikowa – wolne rodniki tlenowe (WRT) powstające podczas
oddychania i przemiany materii mogą nieodwracalnie uszkodzić białka i kw.
nukleinowe oraz utlenić kwasy tłuszczowe w obrębie błon biologicznych i formy
utlenione działają działają mutagennie na DNA
7)
Czas przeżycia – wypadkowa uszkodzen i zdolnośc naprawy uszkodzen
Nasilone metabolizmy:
Û
Wolne rodniki
Û
Uszkodzenie mikrokomórek
2) ??? komórek
8)
Konsultacja :
Długość życia zależna jest od genów
Długość życia zależna jest od wolnych rodników i kaloryczności pokarmu
9)
Funkcjonowanie mózgu:
Przeciętny mózg – 100x10do6 komórek, pomiedzy nimi 100 bilionów połączen –
zużywa 20% energii z pożywienia
Z wiekiem „kurczy się” dziennie tracimy szare komórki, spada liczba
neuroprzekaźników
IQ – najwyższy pomiedzy 18-25 lat
W wieku 45 x3 wiekszy zasób słów niż w wieku 20 lat
60 lat – x4 wiecej informacji niż 20 lat
Zdolność zapamiętywania spada z wiekiem
10)
W procesie starzenia się :
Kora ruchowa – ginie 20-50% neuronów
Kora wzrokowa – gnie 50% neuronów
Kora słuchowa – ginie 30-50% neuronów
Kora przedczołowa(pamiec) – nie zmienia się
Najważniejsze jest tworzenie synaps
Móżdżek – po 60 giną komórki Purkiniego
Hipokamp(zapamiętywanie, ?)
Narządy zmysłów – z wiekiem spada zdolność ruchowa, starzenie soczewki,
kubków smakowych i węch
Układ hormonalny:
Û
Z wiekiem zmienia się proliferacja hormonalna i komórki docelowe
Û
Dla hormonu wzrostu spada wydzielanie w mózgu
Û
Do 30 roku życia rośniemy
Tracimy 1% komórek rocznie,
Û
Chrząstka stawowa – spadek sprężystości z wiekiem
Û
Spadek masy mięśniowej (włokna szybkokurczące się pierwsze zanikają)
Nogi szybciej niż ręce tracą zdolność czynnościową
Układ krążenia:
Û
Spadek maksymalnej częstości uderzeń serca podczas wysiłku
Û
Spadek ilości tlenu, jaką mogą pobrać nasze tkanki
Û
Postępujące zmiany w naczyniach krwionośnych
Û
Od 40 r.z. zaznacza się wzrost ciśnienia
Układ oddechowy:
Û
Spada elastyczność klatki piersiowej
Û
Spadek czynności życiowej płuc
Û
Zmiany zaczynają się od 25 r.z
Skóra:
Û
Naskórek – tempo utraty wieksze niż tempo odnowy
Û
Spada grubość wyściółki tłuszczowej w tkance podskórnej
Û
Zmiana elastyny – utrata stabilności włókien łączących z mięśniami
Włosy:
Û
Na ciele jest ich 5 milionów, na głowie 120 tysiecy
Û
Tracimy 100 dziennie, z wiekiem macierz prążków przestaje produkować białka
Układ odpornościowy:
Û
Zakres komórkowy i humoralny
11)
Laminopatie c.d.
Mutacje w genie LMNA kadującym laminy A i C (białka otoczki jądrowej; laminy B –
kodowane przez dwa odrębne geny LMNB1 i LMNB2); łączą się z innym białkiem
otoczki – emeryną
Funkcje: strukturalne, organizacja i zakotwiczenie chromosomów, regulacja replikacji
i transkrypcji poprzez wiązanie się z czynnikami transkrypcji (lamina C i A wiąże się z
histonami, białkiem pRb oraz p53)
90% przypadków – mutacja genu kodującego laminę A/C zamiana cytozyny na tymine
-> nieprawidłowy proces składanie się i dojrzewania mRNA-> białko skrócone o 50
aminokwasów=
progeryna
Progeryna
nie ulega końcowej proteolizie, wchodz w interakcje z prawidłowymi
laminami B, A i B, zmienia się kształt jądra komórkowego (kalafiorowaty)
Skutek: zaburzenie procesów transkrypcji genów i syntezy kodowanych przez nie
białek, zmniejszenie tempa proliferacji komórek, wzmożenie procesu apoptozy,
przyspieszona śmierć komórek
Brak slajdu
L
12)
Laminopatie tkankowo swoiste:
Zmiany chorobowe dotyczą wybranych tkanek:
O
Miesnie poprzecznie prążkowane(dystrofie)
O
Tkanki tłuczkowej(lipodystrofie)
O
Tkanki nerwowej(neauropatie)
V
Mutacje również dotyczą genu LMNA ale w innych miejscach niż w
laminopatiach układowych
13)
Mutację w genach enzymów kontrolujących replikacje i naprawę DNA – zespoły:
Wernera
Nooma
Bathmunda Thompsona
Cockayne’a
Xero derma pigmentosum
Ataxia t****gentascia
Trichotiodystrofia
14)
Mutacje genów związanych ze
strukturą i funkcją telomerów:
Telomeraza – kompleks rybonukleoproteinowy
Zanik funkcji telomerazy -> przyczyna zwiększonej tendencji do występowania fuzji
telomerowych i aberracji strukturalnych chromosomów u osób starszych
Zespół związany z przedwczesnym skracaniem się długości telomerów – dyskeratoza
wrodzona
(dyskeratyna – białko kompleksu telomerazy)
15)
Mutacje genów kodujących
składowe macierzy pozakomórkowej:
Niektoreodmiany zespołu Ehlersa-Danlosa (mutacja genu galaktozylotransferazy
siarczanu dermatanu)
Zespoł Sticklera (mutacja genu kolagenu)
Zespół Marfana (mutacja genu fibryliny)
Niektóre odmiany zespołu Curtis laxa (mutacja genu elastyny)
16)
Mutacje chromosomowe:
Chromosom opatie= zespoly spowodowane aberracjami chromosomowymi
Zespół Downa (tri chromosomu 21 = 90% choryc, pozostałe przypadki to zespół
translokacyjny i mozaikowy)
Defekty dotyczące serca, ukł krążenia, kostnego, immunologicznego, i hormonalnego
prowadzące do przyspieszenia procesów starzenia i skrócenia zycia osoby chorej
Około 30% chorych umiera w 1. Roku życia; sredni czas życia to 55 lat
U ok. 90% pacjentów stwierdza się rozwój choroby Alzheimera przed 30 rokiem życia
17)
-> ->
Mutacje białek strukturalnych jądra komórkowego białek regulujących ekspresję
genów metabolizmu komorkowego, mutacje genów kodujących enzymy replikacji,
naprawy DNA oraz białek związanych z funkcją telomerów
= zaburzenia metabolizmu komórkowego i regulacji hormonalnej, utrata zdolności
komórek do naprawy uszkodzen DNA i wzmocnienie procesów apoptozy
18)
->->
Utrata zdolności tkanek do wzrostu i regeneracji
Wzrost występowania nowotworów
W procesie starzenia – funkcje wszystkich narządów zmieniają się nierównomiernie
w tym samym narządzie starego człowieka występują komórki o rożnym stopniu
zaawansowania zmian
[ Pobierz całość w formacie PDF ]