Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie – 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie – 24.2.2014 BiomembrányBiomembrány doc. RNDr. Renata Veselská, Ph.D., M.Sc. Ústav experimentální biologie doc. RNDr. Renata Veselská, Ph.D., M.Sc. Ústav experimentální biologieÚstav experimentální biologie Přírodovědecká fakulta MU Ústav experimentální biologie Přírodovědecká fakulta MU 22 P ř d áškP ř d ášk k l b b ák l b b á Program přednášky:Program přednášky: • struktura a vlastnosti biomembrán praktické aplikace - imunofenotypizace buněk • struktura a vlastnosti biomembrán praktické aplikace - imunofenotypizace buněk • fúze membrán a vezikulární transport• fúze membrán a vezikulární transport praktické aplikace - medicínské aspekty praktické aplikace - liposomy a micely praktické aplikace - medicínské aspekty praktické aplikace - liposomy a micely • buněčná fúze é á • buněčná fúze é ápraktické aplikace - hybridomová technologie transport látek přes membrány praktické aplikace - hybridomová technologie transport látek přes membrány• transport látek přes membrány praktické aplikace - dialýza • transport látek přes membrány praktické aplikace - dialýza Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 33 STRUKTURA A VLASTNOSTISTRUKTURA A VLASTNOSTISTRUKTURA A VLASTNOSTI BIOMEMBRÁN STRUKTURA A VLASTNOSTI BIOMEMBRÁNBIOMEMBRÁNBIOMEMBRÁN Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 44 Li id á d j tLi id á d j tLipidová dvojvrstvaLipidová dvojvrstva Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 55 Fluidita membrányFluidita membrány Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 yy 66 Složení plazmatické membrány:Složení plazmatické membrány:Složení plazmatické membrány:Složení plazmatické membrány: Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 77 St b l ti ké b áSt b l ti ké b áStavba plazmatické membrány:Stavba plazmatické membrány: Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 88 Funkce transmembránových proteinů:Funkce transmembránových proteinů:Funkce transmembránových proteinů:Funkce transmembránových proteinů: • přenašeče (Na+/K+ pumpa...) j í t i (i t i ) • přenašeče (Na+/K+ pumpa...) j í t i (i t i )• spojovací proteiny (intergriny...) • receptory (EGFR, receptory pro FGF, PDGF, TNF...) • spojovací proteiny (intergriny...) • receptory (EGFR, receptory pro FGF, PDGF, TNF...) • enzymy (adenylátcykláza...)• enzymy (adenylátcykláza...) Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 99 Lokalizace transmembránových proteinů:Lokalizace transmembránových proteinů:Lokalizace transmembránových proteinů:Lokalizace transmembránových proteinů: střevní epitelstřevní epitel Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 1010 CD markery (antigeny) l k t i h• glykoproteiny na povrchu lidských buněk č i 2 0• v současnosti cca 250 • imunofenotypizaceyp (zejména v hematologii) • nespecifické:espec c é CD47, CD118 • specifické:• specifické: CD66b - granulocyty CD85, CD205 - dendritické buňkyCD85, CD205 dendritické buňky CD133 - kmenové, resp. progenitorové buňky CD141 - vaskulární endotelové buňkyy CD168 - buňky karcinomu prsu CD207 - Langerhansovy buňky Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 1111 Příklady detekce CD markerů: linie HL-60Příklady detekce CD markerů: linie HL-60Příklady detekce CD markerů: linie HL 60Příklady detekce CD markerů: linie HL 60 granulocyty: CD66b granulocyty: CD66b DAPIDAPI makrofágy: CD14 makrofágy: CD14CD14 DAPI CD14 DAPI Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 1212 Příklady detekce CD markerů:Příklady detekce CD markerů:Příklady detekce CD markerů: linie derivované z osteosarkomů Příklady detekce CD markerů: linie derivované z osteosarkomů Saos-2: CD133 / DAPISaos-2: CD133 / DAPI OSA-03: CD133OSA-03: CD133 Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 1313 CD133CD133 Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 1414Imunofenotypizace myeloidních buněk Imunofenotypizace myeloidních buněkmyeloidních buněkmyeloidních buněk Imunofenotypizace lymfoidních buněk Imunofenotypizace lymfoidních buněklymfoidních buněklymfoidních buněk Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 1515 ěěImunofenotypizace buněk pomocí průtokové cytometrie Imunofenotypizace buněk pomocí průtokové cytometriep p yp p y Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 1616 FÚZE MEMBRÁN Á Í FÚZE MEMBRÁN Á ÍA VEZIKULÁRNÍ TRANSPORTA VEZIKULÁRNÍ TRANSPORT Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 1717 Průběh fúzePrůběh fúzePrůběh fúzePrůběh fúze Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 1818 Intracelulární transportIntracelulární transportp proteinů: • jadernými póry p proteinů: • jadernými póry• jadernými póry • přes membrány • jadernými póry • přes membrány • prostřednictvím vezikulů • prostřednictvím vezikulů Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 1919 Schéma vezikulárního transportu:Schéma vezikulárního transportu: Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 2020 Gaucherova nemoc • příčinou mutace v genu kódujícím Gaucherova nemoc • příčinou mutace v genu kódujícím• příčinou mutace v genu kódujícím glukocerebrosidázu (= enzym nutný pro rozklad glykolipidů v lysozomech) • příčinou mutace v genu kódujícím glukocerebrosidázu (= enzym nutný pro rozklad glykolipidů v lysozomech)rozklad glykolipidů v lysozomech) • AR typ dědičnosti rozklad glykolipidů v lysozomech) • AR typ dědičnosti • zvětšení velikosti a počtu lysozomů s nedegradovaným materiálem • zvětšení velikosti a počtu lysozomů s nedegradovaným materiálemg ý • základem terapie podávání chybějícího enzymu (např preparát Cerezyme) g ý • základem terapie podávání chybějícího enzymu (např preparát Cerezyme)(např. preparát Cerezyme) • kandidát pro genovou terapii (začlenění cDNA kód jí í d ý d k í dř ě) (např. preparát Cerezyme) • kandidát pro genovou terapii (začlenění cDNA kód jí í d ý d k í dř ě)kódující daný enzym do kostní dřeně)kódující daný enzym do kostní dřeně) Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 2121 Typ I: • není zasažen nervový systém Typ I: • není zasažen nervový systém• není zasažen nervový systém • zvětšení sleziny, jater, poruchy struktury kostí • není zasažen nervový systém • zvětšení sleziny, jater, poruchy struktury kostístruktury kostí • neohrožuje život člověka struktury kostí • neohrožuje život člověka Typ II: • nervový systém je zasažen, poruchy jsou zřejmé Typ II: • nervový systém je zasažen, poruchy jsou zřejméý y j , p y j j od raného dětství, pacienti umírají velmi brzy Typ III: ý y j , p y j j od raného dětství, pacienti umírají velmi brzy Typ III:Typ III: • nervový systém je zasažen (demence), poruchy se začnou projevovat přibližně od 10 roku věku Typ III: • nervový systém je zasažen (demence), poruchy se začnou projevovat přibližně od 10 roku věkuse začnou projevovat přibližně od 10. roku věkuse začnou projevovat přibližně od 10. roku věku Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 2222 Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 2323 Gaucher cells • makrofágy Gaucher cells • makrofágy• makrofágy • vyskytují se izolovaně v postižené tkáni • makrofágy • vyskytují se izolovaně v postižené tkáni • pozitivní po obarvení činidlem PAS (Periodic Acid Schiff) • pozitivní po obarvení činidlem PAS (Periodic Acid Schiff)Acid Schiff) Pseudo-Gaucher cells Acid Schiff) Pseudo-Gaucher cells • výskyt u onemocnění spojených s vysokým turnoverem membrán (chronická ó í é č ý • výskyt u onemocnění spojených s vysokým turnoverem membrán (chronická ó í é č ýgranulomatózní leukémie, mnohočetný myelom, Hodgkinova choroba, AIDS…) granulomatózní leukémie, mnohočetný myelom, Hodgkinova choroba, AIDS…) • ve tkáni se vyskytují ve shlucích• ve tkáni se vyskytují ve shlucích Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 2424 Gaucher cellsGaucher cells Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 2525 Příklad endocytózy: LDL (low-density lipoprotein)Příklad endocytózy: LDL (low-density lipoprotein) Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 2626 Poruchy příjmu cholesteroluPoruchy příjmu cholesterolu • příčinou porucha struktury LDL-receptoru • buňky nepřijímají cholesterol • příčinou porucha struktury LDL-receptoru • buňky nepřijímají cholesterol• buňky nepřijímají cholesterol • cholesterol se hromadí v krvi a napomáhá • buňky nepřijímají cholesterol • cholesterol se hromadí v krvi a napomáháp vzniku aterosklerózy • většina pacientů umírá v raném věku na srdeční p vzniku aterosklerózy • většina pacientů umírá v raném věku na srdeční• většina pacientů umírá v raném věku na srdeční záchvat (důsledek ucpání tepen zásobujících srdce) • většina pacientů umírá v raném věku na srdeční záchvat (důsledek ucpání tepen zásobujících srdce)srdce)srdce) Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 2727 b l ůb l ůTvorba liposomů:Tvorba liposomů: Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 2828 Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 2929 Liposome-delivery systems:Liposome-delivery systems:Liposome-delivery systems:Liposome-delivery systems: Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 3030 Využití liposomů a micel pro cílenou aplikaci léčiv a dalších látek do organismudalších látek do organismu • transport přes BBB (blood-brain barrier) / tight junctions Yang H:Yang H:Yang H: Nanoparticle-Mediated Brain-Specific Drug Delivery, Imaging, and Yang H: Nanoparticle-Mediated Brain-Specific Drug Delivery, Imaging, andg y g g Diagnosis. Pharmaceutical Research, 2010. g y g g Diagnosis. Pharmaceutical Research, 2010. Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 3131Yang H: Nanoparticle-Mediated Brain-Specific Drug Delivery, Imaging, and Diagnosis. Pharmaceutical Research, 2010. Yang H: Nanoparticle-Mediated Brain-Specific Drug Delivery, Imaging, and Diagnosis. Pharmaceutical Research, 2010.  liposomy  micely  liposomy  micely Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014  micely micely 3232 Možnosti zacílení liposomů do nádorové tkáně (maligní melanom) Možnosti zacílení liposomů do nádorové tkáně (maligní melanom)(maligní melanom)(maligní melanom) Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 3333 Ta get specific m ltimodal liposomeTa get specific m ltimodal liposomeTarget-specific multimodal liposome (for combined angiogenesis imaging and therapy) Target-specific multimodal liposome (for combined angiogenesis imaging and therapy) Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 3434 FÚZE MEMBRÁNFÚZE MEMBRÁN Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 3535 Přirozená fúze: • fertilizace Přirozená fúze: • fertilizace• fertilizace • vznik syncitia • fertilizace • vznik syncitia Indukovaná fúze: fú Indukovaná fúze: fú• fúzogeny: elektrické pole • fúzogeny: elektrické polep chemikálie (polyethylenglykol) p chemikálie (polyethylenglykol) 50 nm (p y y g y ) virusy (Sendai virus) (p y y g y ) virusy (Sendai virus)50 nm (Sendai virus)(Sendai virus) Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 3636 Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 3737 Princip mezidruhové fúzePrincip mezidruhové fúzepp Heterokaryon = hybridní buňka se 2 jádry Synkaryon = hybridní buňka se zfúzovaným jádrem Heterokaryon = hybridní buňka se 2 jádry Synkaryon = hybridní buňka se zfúzovaným jádrem Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 y y y ý jy y y ý j 3838 Využití fúze buněk k průkazu fluidity membrán:Využití fúze buněk k průkazu fluidity membrán:y p yy p y Frye a Eddidin, 1970Frye a Eddidin, 1970 Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 3939 Využití fúze buněk k průkazu fluidity membrán:Využití fúze buněk k průkazu fluidity membrán: t = 0 min myší antigeny lid ké ti t = 0 min myší antigeny lid ké ti t = 40 min lidské antigeny t = 40 min lidské antigeny t = 40 min myší antigeny t = 40 min myší antigeny lidské antigenylidské antigeny Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 4040 Hybridomová technologieHybridomová technologieHybridomová technologie = využití indukované buněčné fúze pro výrobu á í á Hybridomová technologie = využití indukované buněčné fúze pro výrobu á í ámonoklonálních protilátekmonoklonálních protilátek Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 4141 Při á lPři á lPřirozená role protilátek v obraně proti infekcím Přirozená role protilátek v obraně proti infekcímproti infekcím nebo toxinům proti infekcím nebo toxinům Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 4242 k f lá kk f lá kStruktura a specifita protilátekStruktura a specifita protilátek Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 4343 Polyklonální protilátky:Polyklonální protilátky: • produkovány velkým počtem klonů plazmocytů (aktivovaných B-lymfocytů) • produkovány velkým počtem klonů plazmocytů (aktivovaných B-lymfocytů)( ý y y ) • směs stovek až tisíců odlišných molekul imunoglobulinů ( ý y y ) • směs stovek až tisíců odlišných molekul imunoglobulinůimunoglobulinů • vazba na různé epitopy téhož antigenu imunoglobulinů • vazba na různé epitopy téhož antigenu Monoklonální protilátky: á í ů Monoklonální protilátky: á í ů• produkovány jedním klonem plazmocytů (aktivovaných B-lymfocytů) • produkovány jedním klonem plazmocytů (aktivovaných B-lymfocytů) • jediný typ imunoglobulinu • vazba na jediný epitop příslušného antigenu • jediný typ imunoglobulinu • vazba na jediný epitop příslušného antigenuvazba na jediný epitop příslušného antigenuvazba na jediný epitop příslušného antigenu Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 4444 Příprava polyklonálních protilátekPříprava polyklonálních protilátekPříprava polyklonálních protilátekPříprava polyklonálních protilátek • imunizace pokusného• imunizace pokusného• imunizace pokusného zvířete • izolace směsi protilátek z • imunizace pokusného zvířete • izolace směsi protilátek zp krve imunizovaného zvířete p krve imunizovaného zvířete Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 4545 Princip hybridomové technologie ří á í á Princip hybridomové technologie ří á í á(příprava monoklonálních protilátek)(příprava monoklonálních protilátek) myelomová buňka myelomová buňka aktivovaný B-lymfocyt aktivovaný B-lymfocytbuňkabuňka B lymfocytB lymfocyt HYBRIDOMHYBRIDOM Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 4646 Výsledek hybridomové technologie: Výsledek hybridomové technologie:technologie: monoklonální protilátky jsou produkovány buňkami technologie: monoklonální protilátky jsou produkovány buňkamijsou produkovány buňkami téhož buněčného klonu, vážou se na stejnou jsou produkovány buňkami téhož buněčného klonu, vážou se na stejnouj antigenní determinantu a mají identické složení molekuly j antigenní determinantu a mají identické složení molekulymolekulymolekuly Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 4747 Využití monoklonálních protilátek v buněčné biologii a v medicíně Využití monoklonálních protilátek v buněčné biologii a v medicíněbuněčné biologii a v medicíněbuněčné biologii a v medicíně • morfologické a funkční studie v základním výzkumu• morfologické a funkční studie v základním výzkumug ý (exprese proteinu, lokalizace, transport...) • imunofenotypizace buněk a tkání (CD antigeny, g ý (exprese proteinu, lokalizace, transport...) • imunofenotypizace buněk a tkání (CD antigeny,imunofenotypizace buněk a tkání (CD antigeny, intracelulární markery...) - patologie, hematologie, onkologie imunofenotypizace buněk a tkání (CD antigeny, intracelulární markery...) - patologie, hematologie, onkologieg • nová léčiva (biologická léčba) Metodické přístupy: g • nová léčiva (biologická léčba) Metodické přístupy:Metodické přístupy: • imunodetekce pro mikroskopii (imunocytochemie, imunofluorescence imunogold labelling) Metodické přístupy: • imunodetekce pro mikroskopii (imunocytochemie, imunofluorescence imunogold labelling)imunofluorescence, imunogold-labelling) • Western-blotting a následná imunodetekce imunofluorescence, imunogold-labelling) • Western-blotting a následná imunodetekce • imunoafinitní sloupcová chromatografie • imunoprecipitace • imunoafinitní sloupcová chromatografie • imunoprecipitace Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 u op ec p aceu op ec p ace 4848 Avastin (bevacizumab)Avastin (bevacizumab) • MoAb proti VEGF (vascular endothelial growth factor) • protinádorová léčba: inhibice angiogeneze • MoAb proti VEGF (vascular endothelial growth factor) • protinádorová léčba: inhibice angiogeneze• protinádorová léčba: inhibice angiogeneze • kolorektální karcinom, karcinom plic, karcinom • protinádorová léčba: inhibice angiogeneze • kolorektální karcinom, karcinom plic, karcinom ledviny, glioblastomledviny, glioblastom Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 4949 Herceptin (trastuzumab)Herceptin (trastuzumab) • MoAb proti HER2 (= receptor pro EGF) • protinádorová léčba: zablokování signální dráhy EGF • MoAb proti HER2 (= receptor pro EGF) • protinádorová léčba: zablokování signální dráhy EGF• protinádorová léčba: zablokování signální dráhy EGF • HER2+ karcinom prsu, HER2+ metastatický karcinom • protinádorová léčba: zablokování signální dráhy EGF • HER2+ karcinom prsu, HER2+ metastatický karcinom žaludkužaludku Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 5050 TRANSPORT LÁTEKTRANSPORT LÁTEKTRANSPORT LÁTEK PŘES MEMBRÁNY TRANSPORT LÁTEK PŘES MEMBRÁNYPŘES MEMBRÁNYPŘES MEMBRÁNY Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 5151 Mechanismy membránového přenosuMechanismy membránového přenosuMechanismy membránového přenosu • difúze Mechanismy membránového přenosu • difúze • osmóza é k ál • osmóza é k ál• iontové kanály • přenašečový transport • iontové kanály • přenašečový transport• přenašečový transport • transportní váčky, • přenašečový transport • transportní váčky,p y, resp. endocytóza / exocytóza p y, resp. endocytóza / exocytóza Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 5252 OSMOTICKÉ JEVYOSMOTICKÉ JEVYOSMOTICKÉ JEVYOSMOTICKÉ JEVY DifúzeDifúze • permeabilní membrána (prochází rozpuštěná látka i rozpouštědlo) • permeabilní membrána (prochází rozpuštěná látka i rozpouštědlo)(prochází rozpuštěná látka i rozpouštědlo)(prochází rozpuštěná látka i rozpouštědlo) Osmóza semipermeabilní membrána Osmóza semipermeabilní membrána• semipermeabilní membrána (prochází pouze rozpouštědlo) • semipermeabilní membrána (prochází pouze rozpouštědlo)(p p p )(p p p ) Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 5353 Hypotonické prostředíHypotonické prostředíyp p • prostředí s nižším osmotickým tlakem • voda proniká do buněk yp p • prostředí s nižším osmotickým tlakem • voda proniká do buněkvoda proniká do buněk • plazmoptýza (erytrocyty: hemolýza) voda proniká do buněk • plazmoptýza (erytrocyty: hemolýza) Hypertonické prostředí tř dí šší ti ký tl k Hypertonické prostředí tř dí šší ti ký tl k• prostředí s vyšším osmotickým tlakem • voda uniká z buněk do prostředí • prostředí s vyšším osmotickým tlakem • voda uniká z buněk do prostředí • plazmolýza (rostlinné buňky) • plazmorýza (živočišné buňky) • plazmolýza (rostlinné buňky) • plazmorýza (živočišné buňky)p ý ( y) Izotonické prostředí p ý ( y) Izotonické prostředíIzotonické prostředí • prostředí o stejném osmotickém tlaku Izotonické prostředí • prostředí o stejném osmotickém tlaku Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 5454 Porovnání osmotických jevůPorovnání osmotických jevů u živočišné a rostlinné buňky:u živočišné a rostlinné buňky: Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 5555 Reakce živočišné buňky na změny é Reakce živočišné buňky na změny éosmotického tlaku:osmotického tlaku: Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 5656 ÉÉPRAKTICKÉ APLIKACE: DIALÝZA U PACIENTŮ PRAKTICKÉ APLIKACE: DIALÝZA U PACIENTŮDIALÝZA U PACIENTŮ S NEFUNKČNÍMI LEDVINAMI DIALÝZA U PACIENTŮ S NEFUNKČNÍMI LEDVINAMI Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 5757 Dialýza = parciální difúze ( ř b á há í d í k l k lá í látk ) Dialýza = parciální difúze ( ř b á há í d í k l k lá í látk )(přes membránu prochází voda a nízkomolekulární látky)(přes membránu prochází voda a nízkomolekulární látky) hemodialýzahemodialýzahemodialýza (umělá ledvina) hemodialýza (umělá ledvina) peritoneálníperitoneálníperitoneální dialýza peritoneální dialýza Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 5858 Princip hemodialýzyPrincip hemodialýzy Dialyzační roztok: voda NaCl KCl CaCl Dialyzační roztok: voda NaCl KCl CaClvoda, NaCl, KCl, CaCl2, MgCl2, acetát sodný voda, NaCl, KCl, CaCl2, MgCl2, acetát sodný Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 5959 Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 6060 Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 6161 Peritoneální dialýzaPeritoneální dialýzaPeritoneální dialýzaPeritoneální dialýza Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 6262 Princip peritoneální dialýzyPrincip peritoneální dialýzyPrincip peritoneální dialýzyPrincip peritoneální dialýzy Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 6363 Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014 6464 Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 02 / 24.2.2014