Příčiny stárnutí organismu

• Fyziologické hodnoty ® odchylky během stárnutí ® poklesy funkcí se liší mezi orgánovými systémy

• Některé projevy stárnutí ovlivňuje výživa

• Diagnostické metody odlišují proces stárnutí od onemocnění, vyšší věk je rizikový faktor pro nástup různých zdravotních potíží, sám o sobě ale není chorobou

• Rychlost stárnutí je řízena

• genetickou složkou

• Složkami vnějšího prostředí ® životní styl (tělesná aktivita, omezený příjem potravy)

• Teorie vysvětlující stárnutí ® multifaktoriálně podmíněné děje ® dlouhověkost je schopnost jedince udržet homeostázu obrannými a reparačními mechanismy

16. Prenatální vývoj

1. Reprodukce –genotyp potomka je kombinace vloh rodičů

2. Gameta -haploidní sada jaderných chromosomů; pro některé geny je důležitý původ (genomický imprinting)

3. Vajíčko–jaderné chromosomy, mitochondrie (2% obsahu DNA), cytoplasma se zásobními látkami

4. Spermie–sada jaderných chromosomů otce

5. Nezbytnost kombinace mateřské a otcovské sady chromosomů

6. Triploidie –neslučitelná s vývojem embrya (2 spermie –nadměrný růst trofoblastu; 2x sada chromosomů vajíčka –porucha vývoje zárodku, malá placenta)

7. 15 % manželství bezdětných

8. Sterilita (genetické příčiny, negenetické příčiny –anatomie dělohy, patologické imunitní reakce, poruchy krevního oběhu v placentě)

9. Spontánní potraty (např. poruchy regulace vývoje plodu; chromosomální aberace)

10. Farmakologická léčba (např. úprava hladin hormonů)

11. Asistovaná reprodukce, in vitro fertilizace

Stádia prenatálního vývoje

1. Preembryonální stádium

do 6. dne po oplození

zygota až blastocysta

polární organizace cytoplasmatických struktur zygoty

1. Embryonální stádium

od 1. týdne do konce 8. týdne

ektoderm, entoderm a mesoderm -jsou vytvořeny základy pro

tvorbu tkání a orgánů

nastává shlukování buněk, vytvářejí se tělní osy kranio-kaudální a

dorso-ventrální, formují se tkáně a orgány

embryonální vývoj je od počátku regulován skupinami HOX a PAX genů

1. Fetální stádium

od 8. týdne těhotenství do porodu

charakterizováno rychlým růstem a zráním plodu

Buněčná signalizace

• Zajišťuje koordinaci pochodů v organismu

• Buňky geneticky naprogramovány tak, že mohou na signální látky reagovat selektivně podle vývojového stadia organismu a typu buněk

• Přenos signálu od signální molekuly do jádra je zprostředkován mnohastupňovým signalizačním systémem

• Signalizační systém:

• povrchové a nebo nitrobuněčné receptory

• proteinkinázy, proteinfosfatázy, G proteiny, ATP a další molekuly

• signální molekuly (ligandy) - uvolňované z buněk exocytózou nebo difúzí plasmatickou membránou

• k cílovým buňkám přepravovány (např. hormony) nebo vázány k povrchu secernující buňky ® autokrinní anebo parakrinní signalizace

• cílová buňka reaguje se signálními molekulami pouze prostřednictvím receptorů

• vazba s receptorem je vysoce specifická ®ligand-receptorové komplexy

• Lipofilní signální substance (téměř nerozpustné ve vodě – hydrofóbní)

například steroidní hormony (gestageny, kortikoidy, androgeny, estrogeny, prostaglandiny), thyroidní hormony (thyroxin), vitamin D, retinoidy (deriváty vitaminu A - retinolu) a další

• hormony - secernovány do krevního řečiště, v krvi reversibilní vazba na bílkovinné nosiče

po vazbě s receptorem cílové buňky z vazby uvolněny

vstupují do buňky plasmatickou membránou prostou difuzí

v buňce se reversibilně váží na proteiny nitrobuněčných receptorů

působí i na velké vzdálenosti od místa sekrece

přenos je pomalý

• Lipofóbní signální substance (převážně substance rozpustné ve vodě) – vazba s receptory plasmatické membrány

• na převodu signálu do nitra buňky se podílejí tři typy membránových receptorů: a) iontové kanály, b) receptory, které aktivují G proteiny (GTP/GDP), c) receptory s enzymovou aktivitou

• například růstové faktory, hormony insulin a glukagon, aminokyseliny, nukleotidy, katecholaminy atp.

• katecholaminy (dopamin, adrenalin, noradrenalin) jsou přenašeči nervových vzruchů na synapsích, hlavním zdrojem katecholaminů jsou buňky dřeně nadledvin, uvolňují je do krevního řečiště

• růstové faktory – většinou produkty protoonkogenů

• ale i některé steroidní hormony, produkty buněk mesenchymálního původu, makrofágů, granulocytů, lymfocytů

• působí v komplexu se specifickým membránovým receptorem převážně s tyrosinkinázovou aktivitou

• růstové faktory stimulují proliferaci, regulují proteosyntézu, buněčný růst, diferenciaci buněk, jejich vyzrávání, migraci

• některé růstové faktory (často v závislosti na množství) buněčnou proliferaci inhibují působí jak specificky, tak pleiotropně

• často nutná kombinace účinku více faktorů

• tvoří je jediný polypeptidický řetězec - skládá se ze tří částí: (i) z části uložené vně plasmatické membrány, (ii) části prostupující plasmatickou membránou a (iii) části uložené uvnitř buňky

• k vnější části se váže signální molekula - mění konformaci receptoru a aktivuje ho

• k vnitřní části se po aktivaci receptoru váží G proteiny

• G proteiny (GTP-vázající regulační proteiny) převádějí signál od receptoru k signálním molekulám v buňce

• jsou tvořeny třemi podjednotkami - alfa, beta a gama (trimerické GTPázy)

• G proteiny aktivují enzymy, které podněcují vznik nitrobuněčných mediátorů (sekundárních poslů)

• Gap-junction

Spojení plazmatické membrány sousedících buněk a vytvoření úzkých kanálků, zejména velký význam v průběhu embryonálního vývoje živočichů.

Výměna malých intracelulárních molekul jako jsou Ca2+ a cyklický 3',5'-adenosinmonofosfát (cAMP)

• Synoptická signalizace

Přenos neurotransmiterů mezi presynaptickým zakončením axonu a postsynaptickou cílovou buňkou -prostor chemické synapse.

V prostoru chemické synapse se nachází konec axonu v těsném kontaktu s receptory cílové buňky. Těsný kontakt axonu a cílové buňky umožňuje velice rychlý přenos neurotransmiteru (v milisekundách i rychleji).

Neurotransmitery působí jako lokální mediátory. Různé neurony uvolňují vždy tytéž neurotransmitery, ale cílové buňky reagují specifickým způsobem podle typu buněk.

Neurotransmiterů je vylučováno velké mnoţství, ale receptory cílových buněk k nim mají nízkou afinitu. Nízká afinita umožňuje rychlou disociaci neurotransmiteru z receptoru.

• Iontové kanály se nacházejí např. v plasmatických membránách elektricky vzrušivých postsynaptických buněk – rychlá synoptická signalizace

Signální látky-převážně neurotransmitery

Neurotransmitery přechodně otevírají nebo uzavírají iontové kanály – tím mění dráždivost buněčných membrán

Základem pro podráždění nervové buňky a i provedení nervového vzruchu je nerovnoměrná hladina sodíku a draslíku uvnitř a vně buňky

Na vnitřní straně buněčné membrány – vyšší hladina draslíku a nižší hladina sodíku; navnější straně buněčné membrány naopak

Při podráždění – náhlá propustnost membrány nervové buňky; sodné ionty proudí dovnitř buňky-dochází ke vzniku akčního potenciálu