VII. Fejezet Patológiai porc és porcromlás - PDF ingyenes letöltés
VII. Fejezet: Kóros porc és porcromlás - Mi tartozik a "reumához" - Hogyan diagnosztizálják a reumát? - Hogyan képzeled el a mechanizmust? - Mely sejtek vesznek részt? A porc biofizikai kémiája 197
Mi köze van az "ízületi gyulladásnak"? "Arthritis": "Arth" = ízület + "itis" = gyulladás Arthritis = ízületi gyulladás Szisztémás lupus erythematosus spondyloarthrosis (csigolya/gerinc betegségei) Spondiasis pikkelysömör (spondylitis ankylopoetica) Reiter-szindróma Arthritis Köszvény Rheumatoid (e) Arthritis Osteoarthritis az összes többi betegség együtt! A porc biofizikai kémiája 198
Gyulladásos ízületi betegségek - ízületi gyulladás - ízületi porc (vaszkuláris mentes) Tanfolyam a tunica synovialis (porcbőr) útján Arthritis = synoviatitis A szekréció és a szinoviia összetételének megzavarása Következmények/jellemzők: Ízületi folyadékok Puszaképződés A porc megsemmisítése/funkcionális korlátozása Akut rheumatoid arthritis A betegség időtartama) Aschoff-granuloma: nagyméretű kötőszöveti sejtek, leukociták és plazmasejtek keveréke A porc biofizikai kémiája 199
Rheumatoid arthritis (krónikus polyarthritis) Krónikus betegség ismeretlen alattomossággal, akut relapszusokkal A betegek körülbelül 70% -a nő,
6% gyermek etiológia A betegség első megjelenése 40-60 éves kor között Autoimmun betegség (nagyon valószínű!) A) Az ízületi porc megsemmisítésének sémája rheumatoid arthritisben a csont és az ízületi tér gyulladásának megtámadásával. b) Könyökízület csontos ankilózisa A granulociták bevándorlása az ízületi térbe Nagyon gyakran a lágyrész reumájával együtt is előfordul a porc biofizikai kémiája 200
Rheumatoid (s) Arthritis (RA) Ki szenved tőle? Körülbelül 40 millió amerikainak vannak az RA első jelei; ez a teljes népesség körülbelül 15% -ának felel meg, és növekszik! 2,6 millióan akutan érintettek Az érintettek körülbelül 75% -a nő Rendkívül magas kezelési költségek Mi okozza az RA-t? Pontos oka még mindig nem tisztázott! Valószínűleg: autoimmun betegség! Leginkább az érintett ízületek (pl. Könyök, térd, váll) A betegség hatással lehet a lágy szövetekre és szervekre is (főleg a szívre és a tüdőre) Az RA tünetei és a diagnózis? A tünetek betegenként változnak! A fájdalom "szimmetrikus" előfordulása mindkét kézben vagy térdben; az érintett ízületek forrónak érzik magukat! "Merevség" az érintett ízületekben (főleg felkelés után) Általános: gyengeség, fáradtság, láz és fogyás A betegség gyorsan eltűnhet (akár kezelés nélkül is), és csak évek múlva jelentkezhet vissza Diagnosztikai kritériumok: vér (reumatoid faktorok, C-reaktív fehérje) Szúrás (leukociták száma); A porc röntgen- vagy MRI-biofizikai kémiája 203
Az "ARA" kritériumok ARA = American Rheumatism Association A következő kritériumokat alkalmazzák a diagnózisra. A "reumát" akkor diagnosztizálják, ha az alábbi kritériumok közül legalább 7 meg van adva (legalább 6 hét múlva jelentkező tünetek): Reggeli merevség legalább 1 órán át Három vagy több ízület érintett. Tünetek a nagy ízületek legalább egyikében (térd, könyök), azaz a különböző ízületek ugyanazon területein jelentkező panaszok "reumás csomók" felismerhetők A szérumban található reumatoid faktorok bizonyítékai Radiológiailag felismerhető változások egy nagy ízületben Németországban is vannak nagy reumatológiai központok a kutatásra és különösen a betegség statisztikai rögzítésére 204 A porc biofizikai kémiája 204
Ezek a radiológiai kritériumok. I. szakasz (Steinbrocker szerint): korai stádiumú radiológia: a röntgenfelvételen nincsenek destruktív ízületi változások, de enyhe csontritkulás jelei Klinikai: ízületi duzzanat és megvastagodás az ízületi tokban, de nincs ízületi deformitás Funkció: teljesen működőképes II. Radiológiai stádium: közepesen előrehaladott stádium Kötelező: radiológiailag kimutatható osteoporosis vagy enyhe porc és ízületi roncsolás nélkül. Klinikai: Nincs ízületi deformitás, de az ízület mobilitásának kezdeti korlátozása. A lágyrész változásai, mint pl Rheumatoid csomók Funkció: Egy vagy több ízület enyhe hátrányának kivételével, még mindig jó a mobilitása. III. Radiológiai stádium: Előrehaladott stádium. Kimondott porc- és csontpusztulás. Klinikai: ízületi deformációk, kifejezett izomsorvadás. Rendszerint ízületen kívüli lágyrész elváltozások és reumás csomók vannak jelen Funkció: A munkaképesség erősen korlátozott. Az önsegítés gyakran elégtelen IV. Radiológiai stádium: az ízületek rostos vagy csontos ankylosisának végső stádiuma. Funkció: Többnyire teljesen mozgáskorlátozott, ágy vagy lift mozgáskorlátozott. Önsegítés edzés nélkül gyakorlatilag lehetetlen A porc biofizikai kémiája 205
Az RA és az OA egyértelműen különbözõ betegségek Izom "porckopás" Csont Bursa Szinoviális membrán Szinoviális folyadék Inak porc Ízületi kapszula Csontávolság Redukció Duzzadt, gyulladt ízületi membrán Normál ízület Osteoarthritis Rheumatoid arthritis (polyarthritis) A porc biofizikai kémiája 206
Reumás megbetegedésekben a felépülő és lebomló anyagcsere útvonalak közötti kapcsolatok megszakadnak.Anabol: Szerkezet; Katabolikus: Lebomlási rövidítések: IGF, inzulinszerű növekedési faktor TGF, transzformáló növekedési faktor BMP, csontmorfogenetikus fehérje CDMP, porc eredetű morfogenetikus fehérje IL, interleukin TNF, tumor nekrózis faktor LIF, leukémia inhibitor faktor a porc biofizikai kémiája 207
A reuma mindenképpen "autoimmun betegség" Rövidítések: AG, antigén AK, IG antitest, immunglobulin PG, prosztaglandin Normál ízületi szinovitisz Elpusztult ízület A porc biofizikai kémiája 208
Mely sejtek találhatók (egészséges) emberek vérében? Szövet és folyadék 92% vér 8% összes vér (térfogat) vérsejtek 46% vérplazma 54% sejtkomponensek (szám/ml) plazmasúly vörösvértestek
500 10 7 trombocita 25 - 30 10 7 leukocita 0,5 - 1 10 7 leukocita víz 92% enzim, lipid, anorg. Sók, vitaminok, hormonok, stb. Aktivitás fagocitózis Speciális receptorok ADCC aktivációja A porc biofizikai kémiája 211
A neutrofil granulocita granulátumok fontos komponensei: Mikroszkóposan detektálható "granulák" a sejtekben, pl. a "granulocitákban". Különböző fehérjék tárolási helyei! Elsődleges szemcsék (azurofil, peroxidáz pozitív granulátumok) savas hidrolázok lizozim katepszin B, D semleges proteinázok klóracetát-észteráz katepszin G β-glükózaminidáz elasztáz β-galaktozidáz proteináz 3 β-glükoronidáz baktériumok permeabilitása-α-mannozidáz-növelő proteináz-oxidáz-áz-manozidáz !) Specifikus granulátumok (másodlagos granulátumok) kollagenáz (MMP-8) apolaktoferrin lizozim kobalamin-kötő fehérje C5a-hasító fehérje plazminogén aktivátor citokróm b receptorok fmlp CR3 laminin tercier granulátumok (zselatináz pozitív granulátumok) zselatináz (MMP-9) fmlp CR receptorok 1 CR 3 CR 45 szekréciós vezikulák albumin citokróm b lúgos foszfatáz receptorok fmlp CR 1 CR 2 porc biofizikai kémiája 212
Neutrofil granulociták izolálása egészséges donorok emberi véréből 2 ml heparin (100 NE/ml) 20 ml donorvérből 2 ml dextrán 22 ml heparin vérből Az eritrociták ülepedése 30-60 perc dextrán kötődik az eritrociták glikokalyxához. Könnyű felülúszó (
2 ml) pipettázzuk le Ficoll oldattal (
2 ml) alátét Ficoll-Hypaque oldat. 3 Sűrűség = 1,078 g/cm sűrűség gradiens centrifugálás 15 ° C-on, 1000 fordulat/perc, 25 perc. A felülúszót addig dobja el, amíg a plakkok "fehér" (2-4x) plakkok lesznek, 1 ml kétszer desztillált H20-val. Öblítsük le és inkubáljuk 1 percig. Töltsük meg a csöveket HBSS-1-gyel. Centrifugálás. Az eritrociták sejtjeinek lízise. A lízis 15 ° C-on áll le, 1000 fordulat/perc, 10 perc. A fehér plakkokat 1 ml HBSS-1-gyel öblítsük le. Neutrofil sejtek száma. 4 ° C-on tároljuk. A porc biofizikai kémiája 213
A neutrofil granulociták izolálásának lehetséges károsítói A Dextran (poliszacharid) lipopoliszacharidokra hasonlít Gram-negatív baktériumok Sejt-sejt érintkezés ++ Felületekhez tapadás +++. Heparin, mint antikoaguláns. Nyírófeszültség pipettázás közben + ozmotikus stressz az eritrociták lízise során ++ Neutrofilek érintkezése sejttörmelékkel, membránokkal, fehérjékkel, lipidekkel Mechanikai stressz a sűrűséggradiens centrifugálás során A hőmérséklet hatása +++ ++ +++ Az integrin és az FcIII receptorok növekedése A CR1 receptorok növekedése A neutrofilek nagyon érzékeny sejtek! Nem tenyészthetők kultúrában, mint sok más sejt! Mivel folyamatosan el kell különíteni őket a donorok vérétől, az ingadozások nagyon nagyok! A porc biofizikai kémiája 214
Két szép kép a neutrofilekről: a neutrofilek felülete amoeboidok egy neutrofil (a háttérben egy vörösvértest) mozgása a porc biofizikai kémiája 215
Mikroorganizmusok felismerése és lebontása PMN-ek által in vivo nem-aktív PMN-ek PMN-ek gördülése marginációval tapadó PMN-ek postkapilláris vénás diapedézis inaktív endothelium AKTIVÁLÁS A PMN kiegészíti a rendszer-specifikus immunvédelmet endothelialis permeabilitás aktív opszonizáció
A neutrofilek Granuloyzten és más sejtek pluripotens őssejt myeloid őssejt lymphoid őssejt megakariocita progenitor eritroid prekurzor mieloblaszt Mono robbanás megakariociták eritroblasztokat promielocitás promonocy prekurzor T-sejt prekurzor B-sejtek vérlemezkék eritrociták eozinofil neutrofilek, bazofilek monociták nagy granuláris T-limfociták-limfociták a B limfociták makrofág plazma sejt Biophysical Chemistry porc 217
A porc károsodásának folyamatai reumás megbetegedésekben Bár nagyszámú különböző sejt (pl. Kondrocita, T-sejt, fibroblaszt) tehető felelőssé a porc károsodásáért, azon a véleményen vagyunk, hogy a neutrofilek óriási szerepet játszanak! Inaktív sejt Stimulált neutrofil degranuláció Ca 2+ Ca 2+ mag NADPH oxidáz ROS NADPH oxidáz ROS ROS granulátum NADPH oxidáz O 2 _ MPO OH ENZIMEK MPO H 2 O 2 1 O 2 HOCl myeloperoxidase mátrix metalloproteinázok elasztáz lizozim egyéb enzimek kölcsönhatás ROS gyulladás. Porc O 2 aktiváció membránhoz kötött receptorokon keresztül Fagolizoszóma Oxidatív aktivitás Szuperoxid anion gyökök Hidrogén peroxid Hidroxil gyökök Peroxinitrit Szingul oxigén Hipoklorinsav A porc biofizikai kémiája 218
A mátrix metalloproteinázok fontos tulajdonságai (pl. Kollagenáz, zselatináz) az ECM egyik komponense (extracelluláris mátrix) látens formában szekretálódik (zimogén, proenzim) Aktiválás proteolitikus aktivitáshoz: HOCl, ATG, APMA, szerin proteázok Az aktivációs mechanizmust "cisztein kapcsolónak" nevezik., A fehérjék patológiás szabályozása: szövetkárosodás, daganatnövekedés, áttétek A porc biofizikai kémiája 219
SDS-PAGE és szimográfia az MMP aktivitások meghatározásához A porc biofizikai kémiája 220
Reaktív oxigénfajok (ROS) és hipoklorinsav (HOCl) O 2 NADPH oxidáz O 2 _ SOD Fe/Cu H 2 O 2 MPO HOCl NADPH NADP 1 OH O 2 mieloperoxidáz (MPO) reakciók natív MPO (Fe 3+) HOCl _ HO O 2 _ "Kataláz" Cl _ Komplex _ III (Fe 3+ O 2) "Oxyperoxidase" (instabil) Redukció O 2 _, aszkorbinsav, karbamid kevés H 2 O 2 sok I komplex (Fe 3+ H 2 O 2) " klórozó peroxid "(nagyon instabil) NADH II komplex (Fe 2+ H 2 O 2)" inaktív forma "aerob oxidációja _ (a Cl nem oxidálódik) Az MPO viszonylag nehéz" enzim "! A porc biofizikai kémiája 221
Az egyik lehetséges megközelítés a reumaterápiában: TNF-α gátlása: TNF-α TNF-α TNF-α neutrofilek aktivációja az ízületi folyadékban Hypoklórsav enzimek Az ízületi folyadék lebontása A neutrofil granulociták vándorlása a véráramból az ízületi térbe A porc lebontása TNF-α TNF-α A sejtek "tapadása" a porc felszínére Hipoklórsav enzimek Az ízületi porc megsemmisítése TNF-α A TNF-α blokkolása jelentősen csillapítja a gyulladást. Az első gyógyszerek klinikai tesztelés alatt állnak (pl. Enbrel) (
Betegnél 20 000 DM!) A porc biofizikai kémiája 222