Uusi väitöskirja (S. Andersson) surviviinin expressiosta kokeellisessa artriitissa

LÄHDE:
Sofia Andersson. Linking fms-like tyrosine kinase 3 and urokinase signalling to survivin expression in experimental arthritis.
 https://gupea.ub.gu.se/bitstream/2077/34820/4/gupea_2077_34820_4.pdf
Avainsanat, Keywords.
 Survivin, surviviini,  apoptoosin solunsisäinen estäjä , solunjakautumisen positiivinen säätelijä , Survival- tekijä
 rheumatoid arthritis, nivelreuma
dendritic cells, dendriittisolu
 fibroblasts, fibroblasti
 Flt3 ligand: Moni hematopoieettinen solu tuottaa  FLT3 ligandia, joka edistää dimerisaatiota ja aktivaatiota reseptorityrosiinikinaasissa.
Flt3 on FMS:n kaltainen tyrosiinikinaasigeeni.  Kun FLT3 aktivoituu se vaikuttaa positiivisesti moniin alavirtateihin kuen RAS ja PI-3-K.
 uPA urokinaasi ja , uPAR, urokinaasireseptori 
(Varsinaisen FMS geenin määritelmä: FMS geeni :koodaa   kloonia stimuloivan faktorin-1 (CSF-1) ja Macrofagi/Monosyyttispesifisen  kasvutekijän(GF)  solupintareseptoria )


Flt3  (The FMS-like tyrosine kinase 3 (FLT3) gene is a membrane-bound receptor tyrosine kinase. Many hematopoietic cells produce FLT3 ligand, which promotes dimerization and activation of the receptor tyrosine kinase, FLT3. Similar to many cytokine-signaling pathways, upon activation FLT3 exerts positive effects on a multitude of downstream pathways including RAS and phosphatidylinositol 3-kinase (PI 3-K).


Tiivistelmä ( abstrakt)  suomeksi 

Nivelreuma ( RA, Rheumatoid arthritis) on systeeminen autoimuunu niveltauti: Siinä esiintyy  kroonista tulehdusta ja  synoviakudoksen hyperplasiaa, jotka ovat välittävät tekijät ruston ja luun tuhoutumisessa.
Survival-ekijä surviviini (survivin) tiedetään solunsisäiseksi apoptoosin estäjäksi  ja solunjakautumisen positiiviseksi säätelijäksi.

 Aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että  diagnostisoiduilla nivelreumapotilailla esiintyy extrasellulaarista (solun ulkoista)  surviviinia veressään ja nivelnesteessään, mikä on huonona  ennusteena   niveltulehduksen tuhoisasta kulusta  ja heikosta  vasteesta  antireumahoidolle.

Ollaan vielä kaukana  surviviinin nivletulehduksssa esiintyvän  roolin käsittämisestä   tai sen soluperäisestä alkulähteestä ja niistä prosesseista, jotka   johtavat surviviinin vapautumiseen. 

Kaksi tekijää korreloi nivelreumapotilailla  positiiviseti  surviviiniin ja nämä ovat

•  differentiaatiotekijä Fms:n kaltainen  tyrosiinikinaasi 3-ligandi  (Flt3L) sekä
•   urokinaasi-plasminogeeniaktivaattori (uPA).

Tämän väitöskirjan tarkoituksena on tutkia, mikä osuus Flt3- signaloinnilla on surviviinin tuottoon  niveltulehduksen  kehittyessä  ja tässä käytetään mBSA -artriittimallia ja surviviini- sekä urokinaasisignalointien   artritogeenisten  ominaisuuksien osuuksia synovian  (nivelkalvon)  fibroblasteissa.

Sitten arvioitiin solunsisäisen surviviinin ilmentymä tässä mBSA- artriittimallissa:

• Flt3- ligandilla tehdyn  Flt3- aktivaation jälkeen tai
•  kun oli käytetty Flt3- inhibiittoria ( Sunitinib ).

Flt3- estämisen jälkeen  arvioitiin ne muutokset, joita oli tapahtunut  immuunisolupopulaatioitten tiheydessä ja  vaikutus, mitä artriitin kehittymiseen oli tullut.

Lisäksi in vitro (koeputki-) tutkimuksessa käytettiin RNA -silencing-tekniikkaa kohdistamalla suoraan surviviiniin. ja myös tutkittiin  ihmissolussa /( SCID kimeerisessä hiirimallissa  surviviinin tekemää vaikutusta fibroblastin  niveltulehdusta kehkeyttäviin ( artritogeenisiin)  ominaisuuksiin.
.
Väitöskirjatyön tulokset osoittavat , että  surviviiniä ilmenee in vivo ( keho-olosuhteissa)  luuytimessä ja dendriittisoluissa  vasteena Flt3 reseptorityrosiinikinaasin aktivoitumiseen.
Jos Flt3 estetään, surviviinituotanto alenee, samoin dendriittisolujen (DC)  muodostus ja  nivelkalvon ( synovian)  tulehdus vähenee..

uPA:n vapautuminen fibroblasteista on surviviinista riippuvaista:  jos  ihmisfibroblastin surviviini hiljennetään ( RNA silencing), vähenee ruston tuhoutuminen SCID-hiiren polvinivelissä.

Johtopäätöksenä on, että surviviini saattaa lisätä  nivelreumapotilaan nivelessä APC- soluihin kuuluvan  DC- solun  antigeeniä (antigeeniä esittävän  dendriittisolun antigeeniä) ja  nivelruston fibroblastien   niveltulehdusta kehkeyttäviä ominaisuuksia.
Päivitys 18.4. 2014 . 

uPA on kroonisesti aktivoitunut pahanlaatuisessa taudissa. Aprotiniini (Trasylol) estää uPA seriiniproteaasia

Clinical Trials Related to Trasylol (Aprotinin)
Trasyloliin liittyviä kliinisiä kokeita
Phase I Study of Aprotinin in Advanced Breast Cancer [Terminated]
 http://clinicaltrials.gov/show/NCT00354900

• On olemassa läheinen suhde kasvua, invaasiota ja syöpämetastaaseja edistävien prosessien ja veren hyytymistä säätelevien prosessien kesken.
• Vastamuodostuneen verihyytymän aiheuttaman tilanteen korjaamisessa on avainsäätelijöinä uPA ja PAI-1 entsyymit. On melko paljon jo tietoa siitäkin, että uPA ja PAI-1 entsyymien runsaammat määrät rintasyövissä merkitsevät suurempaa todennäköisyyttä taudin uusimisestä ja ennusteen huononemisesta. Koska uPA ja PAI-1 ovat erittäin hyviä merkkiaineita syövän aggressiivisesta kliinisestä käyttäytymisestä, ne voivat olla myös mahdollisia syövänvastaisen terapian kohdemolekyylejä.

There is an intimate relationship between processes which promote growth, invasion, and metastasis of cancers, and processes which regulate blood clotting.
The enzymes uPA and PAI-1 are key regulators of the remodeling of recently formed blood clots, and there is substantial information linking greater levels of uPA and PAI-1 in breast cancers with a greater likelihood of breast cancer recurrence and death.
As uPA and PAI-1 are excellent markers for a cancer's aggressive clinical behavior, uPA and PAI-1 may be potential targets for anticancer therapy.

• Aprotiniinin tiedetään olevan uPA-aktivaation estäjä ja sitä on käytetty kirurgiassa kun tehdään kardiopulmonaalisia ohitusleikkauksia, sillä sen on osoitettu vähentävän verenhukkaa. Eläinkokeissa ja potilailla tehdyissä rajoitetuissa tutkimuksissa on osoittautunut, että Aprotiniini vähentää tuumorin kasvua. Tutkijoitten hypoteesin mukaan uPA on kroonisesti aktivoituneena pahanlaatuisissa taudeissa ja uPA:n inhiboiminen Aprotiniinilla saataisi hidastaa rintasyövän progredioitumisnopeutta. 

Aprotinin is an inhibitor of uPA activation, and has been approved by the FDA to reduce blood loss in patients undergoing cardiopulmonary bypass surgery.
Studies in animals and limited studies in patients have shown that Aprotinin slows the growth of tumors.
Our hypothesis is that uPA is chronically activated in malignancies, and that inhibition of uPA by Aprotinin would slow the rate of progression of breast cancer.


Päivitys 9.9. 2011.
Päivitys 17.4. 2014  (Kyse keskeyteystä kliinisesta tutkimuksesta)

Akuutissa keuhkovauriossa uPA ja PAI-1 kohoavat

http://www.lbtd.ulg.ac.be/mmp.html (Peruskaava)

Urokinaasityyppinen plasminogeenin aktivaattori uPA aiheuttaa keuhkojen mikroverisuonten endoteelin läpäisevyyttä NOS entsyymin aktivoimisella, erään (LDL receptorin kaltaisen proteiinin  LRP kautta.

LÄHDE:
Anastasia M. Makarova1,  Tatiana V. Lebedeva1, et al.
 Urokinase-type plasminogen activator (uPA) induces pulmonary microvascular endothelial permeability through low density lipoprotein receptor-related protein (LRP)-dependent activation of endothelial NOS

Tiivistelmä. Suomennosta.Abstract

•  AKUUTISSA KEUHKOVAURIOSSA uPA ja PAI-1 kohoavat.  Tilaa  luonnehtii keuhkoverisuonten sisäpinnan, endoteelin, suojavallifunktion katoaminen ja keuhkoturvotuksen kehittyminen.
  

Urokinase plasminogen activator (uPA) and PA inhibitor type 1 (PAI-1) are elevated in acute lung injury (ALI), which is characterized by loss of endothelial barrier function and the development of pulmonary edema.

• Kaksiketjuinen uPA(tcuPA) ja uPA-PAI1-kompleksit lisäävät koeputkessa ihmiskeuhkon mikroverisuonten yksikerroksisen endoteelin läpäisevyyttä sekä -in vivo- kehossa- kehkojen läpäisevyyttä.
  

Two-chain uPA (tcuPA) and uPA-PAI-1 complexes (1-20 nM) increased permeability of monolayers of human pulmonary microvascular endothelial cells (PMVECs) in vitro and lung permeability in vivo.

• uPA-PAI-1vaikutuksia voitiin kumota NOS entsyymin estäjällä. (NOS entsyymi tuottaa NO, typpioksidia)

The effects of uPA-PAI-1 were abrogated by the NOS inhibitor L-NAME (N-nitro-L-arginine methyl ester).

• tcuPA ja uPA-PAI-1 aiheuttivat entsyymin erään seriinitähteen fosforylaation ( siis aktivoivat entsyymin) ja tästä seurasi NO muodostusta, beeta-kateniinin nitrosylaatiota ja irtoamista VE-cadheriinista.

tcuPA (1-20 nM) and uPA-PAI-1 induced phosphorylation of eNOS-Ser1177 in PMVECs, which was followed by generation of NO and the nitrosylation and dissociation of beta-catenin from VE-cadherin.

• uPA:n tekemä eNOS-entsyymin fosforylaatio väheni eräällä reseptoriproteiinivasta-aineilla, LRP-proteiiniantagonistilla ja silloin, kun uPA reseptori (uPAR) blokeerattiin uPA:n isoloidulla kasvutekijän kaltaisella domaanilla (GFD). 

uPA-induced phosphorylation of eNOS was decreased by anti-low-density lipoprotein receptor-related protein-1 (LRP) antibody and an LRP antagonist, receptor-associated protein (RAP) and when binding to uPA receptor (uPAR) was blocked by the isolated growth factor-like domain (GFD) of uPA.

• uPA:n indusoima eNOS aktivaatio ( fosforylaatio) saatiin estymään myös proteiinikinaasi A:n(PKA) inhibiittorilla (mPKI). Mutta uPA induktio ei ollut mitenkään riippuvainen PI3K/AKT järjestelmän  signaloinnista.

uPA-induced phosphorylation of eNOS was also inhibited by the protein kinase A (PKA) inhibitor mPKI, but was not dependent on PI3K-Akt signaling.

• LRP blokadi ja PKA entsyymin inhibitio ehkäisi uPA ja uPA-PAI-1-indusoiman yksinkertaisen endoteelin läpäisevyyden koeputkessa ja uPA-vaikutteisen keuhkoläpäisevyyden kehossa.
  

LRP blockade and inhibition of PKA prevented uPA- and uPA-PAI-1-induced permeability of PMVEC monolayers in vitro, and uPA-induced lung permeability in vivo.

•  Näissä tutkimuksissa tunnistetaan uusi tie, mikä osallistuu keuhkoendoteelin läpäisevyyden säätelyyn ja osoitetaan uPA perusteisen lähestymistavan kelpoisuutta, kun halutaan vähentää haitallista läpäisevyyttä, mikä hengitystievaurioista seuraa ja kuitenkin säilyttää fibrinolyysin suhteen ja hengitysteitten uudistumisen suhteen sen edulliset vaikutukset.

These studies identify a novel pathway involved in regulating PMVEC permeability and suggest the utility of uPA-based approaches that attenuate untoward permeability following ALI while preserving its salutary effects on fibrinolysis and airway remodeling. 

• Endothelium
• Fibrinolysis
• Lipoprotein like receptor (LRP)
• Nitric oxide synthase
• Signal transduction
• Plasminogen activator inhibitor type 1 (PAI-1)
• Urokinase receptor (uPAR)
• Urokinase-type plasminogen activator (uPA)
• lung permeability
• nitric oxide

Päivitystä 9.9. 2011. 17.4. 2014

LPS säätää ylös uPA, MMP-2 ja MMP-9

Sydänlihassolu kyseessä

 Lipopolysakkaridit (LPS) säätävät ylös uPA, MMP-2 ja MMP-9 geenejä ERK1/2 signalointiteitse sydänlihassolussa.

LÄHDE:
Cheng YC, Chen LM et al. Lipopolysaccharide upregulates uPA, MMP-2 and MMP-9 via ERK1/2 signaling in H9c2 cardiomyoblast cells.

• uPA , tPA, MMP-ryhmän jäsenet säätyvät ylös kun kehittyy sydäninfarkti, dilatoiva kardiomyopatia , sydänfibroosi ja sydäninsuffisienssi.

Upregulation of urokinase plasminogen activator (uPA), tissue plasminogen activator (tPA), and matrix metallopeptidases (MMPs) is associated with the development of myocardial infarction (MI), dilated cardiomyopathy, cardiac fibrosis, and heart failure (HF).

• LPS osallistuu tulehdusvasteeseen kardiovaskulaarisessa järjestelmässä. Mutta ei ole ollut tiedossa, pystyykö LPS säätämään ylös sydänlihassolun geeniexpression tai aktiivisuuden seuraavissa geeneissä ja proteiineissa: uPA, tPA, MMP-2 ja MMP-9

Evidences suggest that lipopolysaccharide (LPS) participates in the inflammatory response in the cardiovascular system; however, it is unknown if LPS is sufficient to upregulate expressions and/or activity of uPA, tPA, MMP-2, and MMP-9 in myocardial cells.

•  Tässä tutkimuksessa käsiteltiin kadiomyoblasteja LPS- materiaalilla, jota saataisiin selville pystyykö se säätämään ylös uPA, tPA, MMP-2 ja MMP-9.  ja edelleen identifioitiin  tarkka molekulaarinen ja solumekanismi, mikä  on ylössaatövasteiden taustalla. 

In this study, we treated H9c2 cardiomyoblasts with LPS to explore whether LPS upregulates uPA, tPA, MMP-2, and MMP-9, and further to identify the precise molecular and cellular mechanisms behind this upregulatory responses. 

•  Tämä tutkimus osoitti, että LPS säätää ylös proteiinit uPA, MMP-2 ja MMP-9 ja indusoi  kadiomyöblastissa  MMP-2 ja MMP-9 metalloproteinaasiaktiivisuutta.

 Here, we show that LPS challenge increased the protein levels of uPA, MMP-2 and MMP-9, and induced the activity of MMP-2 and MMP-9 in H9c2 cardiomyoblasts.

• Kuitenkaan LPS ei osoittanut omaavansa  mitään vaikutusta TIMP-1 , TIMP-2, TIMP-3 ja TIMP-4 tekijöihin, jotka ovat metalloproteinaasien kudosestäjiä.

However, LPS showed no effects on the expression of tissue inhibitor of metalloproteinase-1, -2, -3, and -4 (TIMP-1, -2, -3, and -4).

• Useita inhibiittoreita testattiin LPS materiaalin suhteen:  ERK1/2-nhibiittorin, p38 MAPK inhibiittorin , JNK1/2 inhibiittorin, kalsineuriini-inhibiittorin ja NFkappaB inhibiittorin vaikutusta testattaessa LPS:n aiheuttama ylössäätyminen saatiin estymään vain ensimainitussa  ERK1/2 inhibiittorissa.

After administration of inhibitors including U0126 (ERK1/2 inhibitor), SB203580 (p38 MAPK inhibitor), SP600125 (JNK1/2 inhibitor), CsA (calcineurin inhibitor), and QNZ (NFkappaB inhibitor), the LPS-upregulated expression and/or activity of uPA, MMP-2, and MMP-9 in H9c2 cardiomyoblasts are markedly inhibited only by ERK1/2 inhibitors, U0126.

• Yhteenvetona tästä voidaan päätellä että endotoksiini (LPS) säätää ylös uPA, MMP-2 ja MMP-9 aktiivisuudet juuri tämän ERK1/2 signaalitien kautta kardiomyosyytissä.

Collectively, these results suggest that LPS upregulates the expression and/or activity of uPA, MMP-2, and MMP-9 through ERK1/2 signaling pathway in H9c2 cardiomyoblasts.

• Tutkimuksista selviää linkki LPS:n indusoiman sydämen dysfunktion  ja ERK1/2 signalointitien kesken, josta välittyy   uPA, MMP-2 ja MMP-9 ylössäätymiset .

Our findings further provide a link between the LPS-induced cardiac dysfunction and the ERK1/2 signaling pathway that mediates the upregulation of uPA, MMP-2 and MMP-9.

Päivitys 16.4. 2014