11. Mis on maatriksi metalloproteinaasid (mmp), nende seos patoloogiatega? Mis on maatriksi metalloproteinaaside inhibiitorid (timp), nende seosed patoloogiatega?

Maatriksi metalloproteaasid (proteaas=proteinaas=peptidaas) on ensüümid, mis lõhuvad valke rakuvälises keskkonnas.Metalloproteaasid on nimi kuna ensüümi nõuab töötamiseks metalliiooni oma koostises. Tavaliselt tsinki. Kui MMPde aktiivsuse tase ületab ekstratsellulaarse maatriksi tekitamise, muutub antud koe rakkudevaheline keskkond hõredaks ja ebapüsivaks. Patogeensetel mikroorganismidel on lihtsam tungida sügavamale koe sisse. Samuti vähkkasvajad, et endale ruumi tekitada, ekspresseerivad MMPsid rohkem kui tavarakud.

TIMP-id on MMP-de koespetsiifilised inhibiitorid, mis osalevad MMP-de lokaalse aktiivsuse kontrollis. Kõik imetajate TIMP-id on ligi 180 aminohappelised iseloomulikku tsüsteiinide paigutusega valgud. TIMP-de perekond koosneb neljast liikmest: TIMP-1, TIMP-2, TIMP-3 ja TIMP-4, mida võib kõiki leida enamustest organismi kudedest ja kehavedelikest. Lisaks MMP-sid inhibeerivatele omadustele on neil ka vähemtuntuid funktsioone MMP-de koaktivaatoritena ja MMP-sõltumatuid funktsioone. TIMP/MMP tasakaal määrab ekstratsellulaarse maatriksi lagundamise või püsimajäämise ja bioloogilised omadused. Aktiivsete MMP-de ülehulga tulemuseks on rakuvälise maatriksi lagundamine, mis viib kasvaja invasiooni ja siirete tekkimiseni. Seega TIMP-de ekspressiooni häired viivad kasvajate tekkimiseni (+angiogenees).

12. Marfan’i süngroom.

Haigus pärandub autosoom-dominantselt (ca 15% juhtudest „värske” mutatsioon ehk suguvõsas teisi sarnaseid haigeid ei ole). See on sidekoe kujunemise häire, mida põhjustab geen, mis kodeerib sidekoe valku fibrilliin-1. Mõned tunnused: pikk kasv, pikad ja peenikesed jäsemed, pikad sõrmed ja varbad, esiletungivad abaluud, selgrookõverus (skolioos, vildakselgsus), nõgus rind, lampjalad, silmaläätse dislokatsioon, irdunud reetina.

Sündroomiga kaasneb klapirike ja õhenenud aordi sein (raske füüsilise pingutuse puhul võib puruneda). Puudub biokeemilise testimise võimalus.

13. Millised on tsütoplasma eksogeensed sisaldised, nende patogeenne toime? Millised on tsütoplasma endogeensed sisaldised, seos patoloogiatega?

Eksogeenne e. välistekkeline.

Osa pigmente: karotinoidid taimerakkudes, munakollane

Endogeensed sisaldised e. inklusioonid jaotatakse : troofilised sisaldised (seotud toitumisega) - esinevad rakus varuainetena: glükogeeni graanulid maksa- ja lihasrakkudes, rasv lipiiditilkadena näärmerakkudes, maksarakkudes, tärklis; sekretsioonigraanulid sekreeti valmistavates rakkudes; osa pigmente: melatoniin naharakkudes, lipofustsiin kardiomüotsüütides, hemoglobiini lammutussaadused maksarakkudes. Nende kuhjumine raku tsütoplasmas võib häirida rakkude funktsiooni. Troofiliste inklusioonide, näiteks süsivesikute patoloogiatest glükogeeni häired ehk glükogenoosid on pärilikud haigused, mille puhul esineb glükogeeni lõhustuvate ensüümide puudulikkus ja glükogeeni ladestub ülemäära rakkudes, kus teda esineb normaaalselt vähesel hulgal.

Näiteks McArdle’i tõbi – glükogeeni kuhjumine lihasrakus, mis on tingitud glükogeeni fosforülaasi defitsiidist, mis viib lihaseväsimuse, krampideni ning füüsilise koormuse languseni, kuna energia tootmiseks vajalikku glükoosi ei suudeta glükogeenist tekitada.

14. Proteasoomid – ehitus, talitlus, näide patoloogiast.

Proteasoomid on erilised valgulised kompleksid, mida leidub hulgaliselt (30000tk/rakk) raku tsütoplasmas. Proteasoomide ülesandeks on lagundada üleliigseid või vigaseid valke. Nendes lagundatakse neid valke, millele on kovalentselt külge seotud ubikvitiin.

Iga proteasoom koosneb tsentraalsest silindrist (20S), mis moodustub paljudest eri proteaasidest, mille aktiivtsentrid on suunatud silindri sisemuse poole. Silindri kummaski otsas paiknevad valgulised kompleksid (19S), kus osalevad vähemalt 10 erinevat valku. Osa neist valkudest omavad ATP-aasset aktiivsust. Proteasoomide otstes paiknevate valkude ülesanne on selekteerida lagundamisele määratud valke ja sööta neid silindri sisemusse, kus need lõhustatakse lühikesteks peptiidideks.

Patoloogiad:

- kahheksia (kõhnumine): sepsis, metaboolne atsidoos, seotud proteasoomide liigse aktiivsusega.

- kasvajad: müeloomid, neeru kartsinoom, seotud proteasoomide talitluse allasurumisega.

15. Karedapinnaline tsütoplasmavõrgustik (GER) – ehitus ja talitlus. GER-i defetsusest põhjustatud patoloogiad.

Ehitus:

Tsütoplasmavõrgustiku moodustavad ühekordse membraaniga ümbritsetud vesiikulid, tsisternid ja tuubulid. Võrgustiku sisse jäävat valendikku nimetatakse ER luumeniks. Luumen moodustab sageli rohkem kui 10% raku ruumalast ning raku tsütosoolist eraldab seda ERi membraan. ERi membraan koosneb fosfolipiidsest kaksikkihist. GER on seotud ribosoomidega, mis seonduvad ERi tsütoplasmapoolsel küljel olevatele retseptoritele. Seondumine leiab aset, kui ribosoom hakkab sünteesima sekretoorset valku.

Funktsioonid:

- eksportvalkude süntees

- ohtlike ja mürgiste valkude süntees

- plasmamembraani valkude süntees

- lüsosoomi ensüümide süntees

- valkude keemiline modifitseerimine ja suunamine Golgi aparaati.

GER- defektsusega põhjustatud patoloogiad:

a) Parkinson´i tõbi- dopamiinenergilised neuronid surevad. Neis on häiritud valkude transport GER-ist Golgi aparaati, koguneb valk alfa- sünukleiin (+Fe, +Ca, -HSPd). Alfa-sünukleiin+ubikvitiin komplekse (Lewy kehad) ei lagundata proteasoomides.

b) Tsüstiline fibroos

c) Viirushaigused

d) Alzheimer´i tõbi

e) Dementsus

f) Crohn´i haigus- bakteriaalne regionallne soolepõletik, autoimmuunhaigus. GER-is sünteesitud vigase valgu kõrvaldamise häire (HSP-de defekt).