Kantasolut ja solujen erilaistuminen Eri kudosten kantasoluja BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Jokainen tytärsolu voi jäädä kantasoluksi tai erilaistua BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 23-5 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Asymmetria Tytärsolut ovat aluksi samanlaisia, mutta erilaistuvat ympäristön vaikutuksesta, ympäristön epäsymmetria Jakautuminenkin voi olla epäsymmetristä The neuroblasts of the Drosophila central nervous system, discussed in Chapter 22, are an example of cells that show this type of divisional asymmetry. BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 23-6 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 23-24 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Figure 23–24 How Wnt and Notch signaling pathways combine to control the production of differentiated cells from stem cells in the intestine. (A) Wnt signaling maintains proliferation in the crypt, where the stem cells reside and their progeny become committed to diverse fates. (B) Wnt signaling in the crypt drives expression of the components of the Notch signaling pathway in that region; BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Endoteelisolut muodostavat verisuonet säätelevät vaihtoa verisuonten ja ympäröivien kudosten välillä endoteelisoluista peräisin olevat signaalit organisoivat verisuonten ympärillä olevaa sidekudoksen kasvua ja kehitystä BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Angiogenesis Verisuonten muodostuminen, uusien verisuonten synty kapillaarien epiteelisoluista Sammakon poikasen kasvua ja verisuonten kehittymistä seurattu Tarvitaan tietty signaali: transmembraani proteiini ephrin-B2 (valtimot) Laskimoilla Eph-B4 Ko. proteiinit välittävät signaalin kohdassa, johon verisuoni syntyy BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Figure 23–33 Angiogenesis. (A) A new blood capillary forms by the sprouting of an endothelial cell from the wall of an existing small vessel. An endothelial tip cell, with many filopodia, leads the advance of each capillary sprout. The endothelial stalk cells trailing behind the tip cell become hollowed out to form a lumen. BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 23-33a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Angiogenesis … Endoteelisolut viljelmissä muodostavat sis. vakuoleja, jotka liittävät soluja toisiinsa Kyseiset solut asettuvat viljelmässä kollageenin pinnalle Uudet verisuonet kasvavat endoteelisoluista, jotka muodostavat onttoja kapillaareja eritetyssä kasvualustassa Kapillaari syntyy maljaan 20 vrk:ssa Alkaa kapillaariputken muodostuminen Kapillaarin haaroittuminen, jonka tyvikalvon komponentit (mm. lamiini) käynnistävät ja ohjaavat BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

(B) Blood capillaries sprouting in the retina of an embryonic mouse. BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 23-33b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

(C) A similar specimen, but with a red dye injected into the bloodstream, revealing the capillary lumen opening up behind the tip cell. (B and C, from H. Gerhardt et al., J. Cell Biol. 161:1163–1177, 2003. With permission from The Rockefeller University Press.) BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 23-33c Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Hapentarve ohjaa kapillaarien kasvua Hypoxia Inducible Factor (HIF-1) stimuloi vaskulaarista endoteelin kasvua (VEGF)  proliferaatio VEGF = vascular endothelial growth factor BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Lack of oxygen triggers the secretion of VEGF, which stimulates angiogenesis. BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 23-35 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Figure 23–36 Scanning electron micrograph of mammalian blood cells caught in a blood clot. The larger, more spherical cells with a rough surface are white blood cells; the smoother, flattened cells are red blood cells. (Courtesy of Ray Moss.) BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 23-36 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Figure 23–37 White blood cells. (A) a neutrophil, (B) a basophil, (C) an eosinophil, and (D) a monocyte. BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 23-37a-d Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

(E) A light micrograph of a blood smear stained with the Romanowsky stain, which colors the white blood cells strongly. (A–D, from B.A. Nichols et al., J. Cell Biol. 50:498–515, 1971. With ermission from The Rockefeller University Press; E, courtesy of David Mason.) BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 23-37e Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Table 23-1 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Tulehdusreaktio Tulehduspaikan ympärillä olevat solut (yl. sidekudossoluja) tuottavat signaalimolekyylejä Signaalimolekyylit vaikuttavat endoteelisoluihin Solujen kiinnittyminen toisiinsa löystyy Endoteelisolut erittävät selektiiniä, havaitsevat leukosyyttien pinnalla olevan hiilihydraattiosan Tulehduspaikasta erittyy kemokineesejä -> kemoatraktantteja, jotka vetävät leukosyytit kapillaarien ulkopuolelle. BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 23-38 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Megakaryoottisolu syntyy luuytimen muiden solujen joukkoon BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 23-40 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Luuydinsolujen siirto vastaavanlainen käsittely leukemiapotilaille multipotentit kantasolut nostavat kaikkien verisolutyyppien tuottoa BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 23-41 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

A Multipotent Stem Cell Gives Rise to All Classes of Blood Cells Hemopoietic stem cell progeny? Marking individual stem cells genetically Identified after released into the bloodstream A specially engineered retrovirus (a retroviral vector carrying a marker gene) serves the purpose particularly well. BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Hemopoiesis NK = natural killer cell, tappaa virusten infektoimia soluja kantasolu jakautuu ja tuottaa uusia kantasoluja BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 23-42 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Figure 23–42 A tentative scheme of hemopoiesis. The multipotent stem cell. The progenitors become progressively more specialized the branching of the cell-lineage diagram in the region enclosed in the gray box. Aikuisilla nisäkkäillä verisolut kehittyvät luuytimessä paitsi T-lymfosyytit kateenkorvassa Macrofagit ja osteoklastit erilaistuvat monosyyteistä Eräät dendrittisolut erilaistuvat monosyyteistä BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Kantasolut tarvitsevat signaaleja erilaistumista varten kantasolut riippuvaisia luuytimen strooman solujen signaalista Kontakti tyvikalvoon tarvitaan epidermikseen kehittymiseen BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 23-43 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Punasolun kehittyminen erytroblastista. Tuman poistaminen BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 23-44 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Eräitä tekijöitä (colony-stimulating factors (CSFs), jotka vaikuttavat verisolujen kehittymiseen GM = granulocyte/macrophage progenitor cell BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Table 23-2 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 23-45 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Multipotentit kantasolut monenlaisia soluja eri tehtäviin esim. - hapenkuljetus - antibodit syntyvät alun perin luuytimen kantasoluista - hemopoieettiset (verta muodostavat) kantasolut - myös osteoklastit BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 23-46 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

GENESIS, MODULATION, AND REGENERATION OF SKELETAL MUSCLE BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 23-47a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 23-47b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 23-47c Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 23-47e Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Figure 23–48 Myoblast fusion in culture. The culture is stained with a fluorescent antibody (green) against skeletal muscle myosin, which marks differentiated muscle cells, and with a DNA-specific dye (blue) to show cell nuclei. BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 23-48 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Figure 23–50 Regulation of muscle size by myostatin. (A) A normal mouse compared with a mutant mouse deficient in myostatin. (B) Leg of a normal and (C) of a myostatin-deficient mouse, with skin removed to show the massive enlargement of the musculature in the mutant. (From S.J. Lee and A.C. McPherron, Curr. Opin. Genet. Devel. 9:604–607, 1999. With permission from Elsevier.) BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 23-50 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Figure 23–52 The family of connectivetissue cells. BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 23-52 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Figure 23–53 The fibroblast Figure 23–53 The fibroblast. (B) These drawings of a living fibroblastlike cell in the transparent tail of a tadpole show the changes in its shape and position on successive days. BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 23-53b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Figure 23–55 Deposition of bone matrix by osteoblasts Figure 23–55 Deposition of bone matrix by osteoblasts. Osteoblasts lining the surface of bone secrete the organic matrix of bone (osteoid) and are converted into osteocytes as they become embedded in this matrix. The matrix calcifies soon after it has been deposited. The osteoblasts themselves are thought to derive from osteogenic stem cells that are closely related to fibroblasts. BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 23-55 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Rasvasolun kehittyminen osittain reversiibeli leptiini erittyy adiposyyteistä  inhiboi ravinnonottoa BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 23-62 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Figure 23–64 Effects of leptin deficiency Figure 23–64 Effects of leptin deficiency. A normal mouse (right) compared with a mouse that has a mutation in the Obese gene, which codes for leptin (left). The leptin-deficient mutant fails to limit its eating and becomes grotesquely fat (three times the weight of a normal mouse). (Courtesy of Jeffrey M. Friedman.) BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 23-64 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Figure 23–65 The continuing production of neurons in an adult mouse brain. BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 23-65 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 23-67 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Stem-cell engineering embryonaalisista kantasoluista voidaan tuottaa soluviljelyssä monenlaisia soluja lisäämällä elatusliuokseen erilaistumiseen vaikuttavia yhdisteitä BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 23-68 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Kantasolujen uusiutumiskyky Aikuisen kudoksissa uudistumisesta vastuussa ovat useat kantasolutyypit. Joissakin kudoksissa uudistuminen ei ole mahdollista, koska kantasolut puuttuvat. Kantasoluja voidaan manipuloida keinotekoisesti  solujen uudistuminen Pahasti palaneen ihon epidermissolukko saadaan kasvamaan. Vain tietyiltä aikuisen aivoalueilta voidaan ottaa siirrännäinen, joka tuottaa uusia neuroneja ja gliasoluja tuhoutuneiden tilalle. BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Kantasolujen uusiutumiskyky … Embryonaaliset kantasolut (ES) erilaistuvat miksi soluiksi tahansa Myös aikuisen luuydinsolut saadaan sopivassa ympäristössä erilaistumaan useammiksi solutyypeiksi kuin normaalissa ympäristössä  sairauksien hoidot BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Syöpä ja mikroevolutionaarinen prosessi Ks. oppikirja BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Molecular Biology of the Cell Alberts • Johnson • Lewis • Raff • Roberts • Walter Molecular Biology of the Cell Fifth Edition Chapter 20 Cancer BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Copyright © Garland Science 2008

Pahanlaatuinen etäispesäkkeitä muodostava kasvain Malignant tumors typically give rise to metastases Fusion image a whole-body scan BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 20-1 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Syöpätapauksia USA:ssa 2004 BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 20-2 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Sanastoa benign malignant metastases BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Benign vs. malignant tumors BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 20-3 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Syöpäsolut lisääntyminen syövän kantasolut uhma normaalille solunjakautumiselle tunkeutuvat ja asettuvat solujen joukkoon BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Tyypillinen tuumorin kasvu, rintasyöpä BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 20-4 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Syövän monoklonaalinen alkuperä x-kromosomista BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 20-6 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Syöpätapaukset iän funktiona BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 20-7 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Altistuminen karsinogeeneille BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 20-8 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Luokittelu carcinoma = epiteelisoluista peräisin sarcoma = sidekudos- tai lihassoluista leukemia = hematopoieettiset solut Hermosolut BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Hiiri yleisin organismimalli syöpätutkimuksissa Hiirellä useimmin esiintyvät syövät sarcoma tai leukemia Ihmisen syövistä yli 80 % carcinoma, epiteelisolukon syöpää, liittyy nopeaan solujen turnoveriin Monet hoidot tepsivät hiirillä, mutta ei sitten ihmisellä Miksi? BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Telomeerien lyheneminen Replikatiivinen solujen senescensis Johtunee telomeerien erilaisesta käyttäytymisestä hiirillä ja ihmisellä. Telomeerien lyheneminen Replikatiivinen solujen senescensis Geneettinen epästabiilisuus Liittyy muutoksiin telomeerien rakenteessa Toistuvat DNA-sekvenssit ja telomeeriin liittyvät kunkin kromosomin pään peittävät proteiinit Tarvitsevat telomeraasi-entsyymiä Telomeraasin katalyyttiset alayksiköt kytkeytyneet pois päältä tai eivät ole täysin aktiivisina BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Normaalisti tapahtuu DNA:n korjaaminen Tuloksena näiden solujen telomeerit lyhenevät hieman jokaisen solunjaon yhteydessä. Lyheneminen tapahtuu kromosomin päässä, missä vaarallinen signaali syntyy ja vaikuttaa solusykliin. Normaalisti tapahtuu DNA:n korjaaminen Vanhenevassa solussa proliferaatio pysähtyy Mutta Replikatiivisessa senescensissä kehittyykin syöväksi BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Hiirillä telomeerit paljon pidempiä kuin ihmisellä Hiirillä myös telomeraasiaktiivisuus korkea somaattisisissa soluissa Siten telomeerit eivät lyhene ikääntyessä Tutkimuksissa käytetty Knockout (KO) hiiriä, joilla telomeraasi-aktiivisuus  telomeerit lyhenevät iän myötä Haitat näkyvät vasta great-great-grandchildren alkuperäisestä mutantista, joilla telomeerit hävivävät tai eivät ainakaan toimi Mutanttien jälkeläisillä monia epänormaalisuutta (abnormal), myös syöpää Johtaako siis telomeerien lyheneminen tumorien esiintymisen lisääntymiseen myös ihmisellä? BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Syöpä syntyy somaattisista muutoksista Perinnöllinen geneettinen muutos?  muutoksia DNA-sekvenssissä Epigeneettisiä muutoksia  muutokset geeniekspressiossa ilman, että muutoksia DNA-sekvenssissä BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

85 % jäljelle jääneissä kromosomeissa esiintyy epästabilisuutta Esim. paksunsuolen syövässä tapahtuu eri geenien mutaatioiden jatkuvaa akkumoloitumista Paksunsuolen syövässä n. 15 % on puutetta yhdestä tai useammasta tuhoutunutta DNA:ta korjaavasta proteiinista 85 % jäljelle jääneissä kromosomeissa esiintyy epästabilisuutta Useimmat ihmisen syöpäsoluista ovat geneettisesti epästabiileja BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Tumorin kehittyminen toistuvia mutaatioita nopea solumäärän kasvu, proliferaatio muodostuu klooni malignanteista syöpä-soluista kasvaimen nopea kasvu BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 20-11 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Solujen synty kantasoluista BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Geneettisten ja epigeneettisten muutosten vertailua tumoreissa BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 20-12 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Rintasyövässä abnormaalisuutta kromosomien rakenteessa ja lukumäärässä BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 20-13 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Kontakti alustaan tärkeä Kontaktin kadottaminen tyvikalvoon tai soluihin poistaa inhibition  proliferaatio Syöpäsolut näistä rajoitteista huolimatta jatkavat kasvua toistensa päälle BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Solujen jakautumisen lisäys ja apoptosiksen väheneminen johtaa tumorigenesikseen BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 20-14 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Syöpä voi kehittyä syövän kantasoluista BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 20-16 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Metastaasiprosessin vaiheet BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 20-17 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Tumorin mikroympäristö vaikuttaa tumorigenesikseen BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 20-19 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 20-20a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 20-20b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Eräitä tunnettuja karsinogeeneja BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 20-22 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Tumoripromoottorin vaikutus BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 20-24 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Table 20-1 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Iän vaikutus syöpäkuolemiin USA:ssa 1930-2001 BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 20-25 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Lapsettomuus ja rintasyöpäriski BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010 Figure 20-26 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Apoptosis ja syöpä Chapter 18 BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

APOPTOSIS kreikkaa apo = pois jostakin ptosis = tuhoutua Sanotaan myös ohjelmoiduksi solukuolemaksi. Liittyy mm. syövän torjuntaan mutta myös kudosten normaaliin kehitykseen. BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Apoptosis … Kehitysbiologit tutkivat Miten solujakautuminen tapahtuu? Miten solut vaeltavat oikeaan paikkaan? Miten solut erilaistuvat? Miten yksittäiset elimet syntyvät (organogeneesi)? Miten rakenteet ja proteiinit syntyvät? Miten solut reagoivat ekstrasellulaarisiin stimuluksiin, jotka puolestaan johtavat tiettyjen geenien ekspressoitumiseen tai edistävät tiettyjen solujen hengissä pysymistä? BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Apoptosis … Apoptosis tapahtumassa solut poistetaan "ohjelmoidusti" normaalista kehityslinjasta. Se ei ole sama kuin nekroosi. Se ei ole solujen tapaturmaista kuolemista. Apoptosis on järjestäytynyt prosessi. Tapahtuu nopeasti eikä jätä jälkeensä solujäänteitä. BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Apoptosis … Parhaiden tunnettu apoptosis-tapahtuma on selkärankaisten sormien/varpaiden kehittyminen. Varhaisessa kehitysvaiheessa sormien välissä on ohut kalvomainen solukerros, joka muistuttaa vesilintujen räpylää. Sormien välinen kalvo häviää esim. kanalta ja ihmiseltä apoptosiksen seurauksena. BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Apoptosis liittyy eri kehitysvaiheisiin Immuunijärjestelmältä suojaaminen (autoimmunisaatio), omien solujen tuhoaminen. Tutkittu parhaiten Caenorhabditis elegans (C. elegans) nivelmadolla (Nematoda) Tuman DNA kondensoituu ja fagosytoidaan pois  ilmeisesti toksisten solujätteiden leviäminen estyy. BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Apoptosis on geneettisesti ohjattu C. elegansilla solukuolemaa ohjaava geeni on bcl-2 Geeni ilmeisesti kehittynyt 600 milj. vuotta sitten. Geenimuunneltu C. elegans tuottaa nisäkkään Bcl-2 proteiinia, joka yllättävästi vähentääkin ohjelmoituja solukuolemia (apoptosista). Monet solusykliin liittyvät geenit aktivoivat myös apoptosista. BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Apoptosis ja syöpä Proteiinia p53 kertyy soluihin, joiden DNA on tuhottu. p53 pysäyttää solusyklin G1-vaiheeseen, ennen S-vaihetta, jossa DNA-synteesiä. Proteiini p53 myös stimuloi solukuolemaa, estäen vaurioitunutta DNA:ta sisältävien solujen edelleen jakautumista. Kyseessä on siis eräänlainen ensiaputapahtuma syövän kehittymistä vastaan. Jos tapahtuu p53 geenin mutaatio, lähtee kontrolloimaton solukasvu liikkeelle. Ihmisen syöpätapauksissa on yli 50 %:ssa kyse p53 geenin mutaatiosta. BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Syöpä David Pellman, Science 291, 30 March 2001 BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Ionikanavat ja syöpä Oren Bogin (2004) Modulator 18, 24-25 Teoria esitetty 2000-luvulla. Useita julkaisuja vuodesta 2003. K+, Na+, Ca2+, Cl- ja ligandinsitoja kanavat osallistuvat syövän syntyyn ja apoptosikseen Miten osallistuvat syövän syntyyn? Ei ole laajaa yhteisymmärrystä. BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Ionikanavat ja syöpä 2 Ionikanavat auttanevat syöpäkudoksen kasvua säätelemällä proliferaatioon osallistuvien solusykliä aiheuttaen häiriöitä solujen kalvopotentiaaliin estävät apoptosista lisäävät adaptoitumista solun ympäristössä tapahtuviin muutoksiin BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Ionikanavat ja syöpä 3 muuttavat Ca:n intrasellulaarista tasapainoa johtavat solujen kutistumiseen BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Ionikanavat ja syöpä 4 Eräät kanavat osallistuvat syöpäsolujen proliferaatioon ja apoptosikseen Esim. Kv11.1 (HERG) Esim. K2P9.1(TASK3) Tiettyjen kanavien upregulaatiota tai Kanavat puuttuvat totaalisesti (esim. Na+ kanavat) BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Ionikanavat ja syöpä 5 Uudet tiedot ionikanavien merkitys syöpäkudosten kehittymiseen johtanee uuteen diagnostiikkaan ja tiettyjen lääkeaineiden terapeuttiseen käyttöön. BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Natriumkanavat BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Kaliumkanavat BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Kaliumkanavat 2 BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Kalium- ja kalsiumkanavat BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Kalsiumkanavat BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Kloridikanavat ym. BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Immunologia BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Selkärankaisten immuunipuolustusjärjestelmät Mekaaninen puolustautuminen: ihon epiteeli Isäntäsolun infektoituminen Kemiallinen puolustautuminen: alhainen pH mahassa, antibakteeriset ents:t BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

puolustusjärjestelmä Ihmisen immuuni- puolustusjärjestelmä BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Adaptiivinen immuunivaste alkaa imukeräsessä BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Natural killer cells Cytokiinien lähde Interferoni- (IFN-) Tappavat virusten infektoimia soluja ja syöpäsoluja BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010

Adaptiivinen immuunivaste bakteeripatogeenille Tulehdusta välittävät tekijät indusoituvat Bakteerin antigeenit imukeräseen Dendriittisolut imukeräseen Aktivoivat T-lymfosyyttien prolifer. ja avustavat B-lymfosyytit Muutamat B-lymf vaeltavat luuyti- meen  eril. plasmasoluiksi T-solut auttavat B-soluja antibodyn tuotannossa Infektio eliminoituu Kehittyy suoja vastaavalle infektiolle BIOLOGIAN LAITOS, SEPPO SAARELA, 2010