Ενδοκυτταρικοί μηχανισμοί σηματοδότησης κατά την επίδραση στρες σε οργανισμικό και κυτταρικό επίπεδο

Abstract

In the present study, the effect of stress conditions on intracellular signaling was examined. The study was conducted at the organism and cellular level. Thus intact Mytilus galloprovincialis animals were exposed to stress and also stress conditions were applied on isolated cells of the arm muscle of Octopus vulgaris and on mammalian skeletal myoblasts. The activation of MAPK and NF-kB signaling pathways was examined. In particular, it was found that p38-MAPK is the main stress activated MAPK on M. galloprovincialis mantle, and thus, its temporal and quantitative activation profile was studied during oxidative, osmotic and thermal stress, exposure to heavy metals and exposure to air. The skeletal muscle cells were exposed to oxidative stress. It was found that the 3 main MAPK subfamilies as well as NF-kB were activated under these conditions. The temporal and quantitative activation profiles of these molecules were studied in detail, as well as their subcellular localization, potential activation mechanisms substrates and interactions between the signaling pathways, parameters that define the final cellular outcome, in this resistant to oxidative stress cell type.

Στην παρούσα εργασία διερευνήθηκε η επίδραση στρεσογόνων συνθηκών στην ενδοκυτταρική σηματοδότηση. Η μελέτη πραγματοποιήθηκε σε επίπεδο ολόκληρου οργανισμού και σε επίπεδο μεμονωμένων κυττάρων. Για το ένα σκέλος, άθικτα ζώα του είδους Mytilus galloprovincialis εκτέθηκαν σε στρεσογόνες συνθήκες και, για το άλλο, συνθήκες στρες εφαρμόστηκαν σε απομονωμένα κύτταρα από το βραχίονα του Octopus vulgaris και σε σκελετικούς μυοβλάστες θηλαστικού. Εξετάστηκε η ενεργοποίηση των σηματοδοτικών μονοπατιών των MAPKs και του NF-kB. Συγκεκριμένα, στα M. Galloprovincialis βρέθηκε ότι η p38 MAPC είναι η κύρια ενεργοποιούμενη από το στρες κινάση στο μανδύα του οργανισμού και το χρονικό και ποσοτικό πρότυπο ενεργοποίησής της μελετήθηκε κατά την επίδραση οξειδωτικού στρες, βαρέων μετάλλων, θερμικού στρες, ωσμωτικού στρες και έκθεσης στο αέρα. Τα σκελετικά κύτταρα εκτέθηκαν σε οξειδωτικό στρες και βρέθηκε ότι και οι 3 κύριες υποοικογένειες των MAPKs, όπως και ο μεταγραφικός παράγοντας NF-kB ενεργοποιούνται στις συνθήκες αυτές. Αναλυτικά εξετάστηκαν τα χρονικά και ποσοτικά πρότυπα ενεργοποίησης των σηματοδοτικών αυτών μορίων, η υποκυτταρική τους κατανομή, πιθανοί μηχανισμοί ενεργοποίησής τους, πιθανά υποστρώματά τους όπως και οι πιθανές αλληλεπιδράσεις μεταξύ των σηματοδοτικών μονοπατιών παράμετροι που καθορίζουν τις τελικές κυτταρικές αποκρίσεις σε αυτόν τον ανθεκτικό στο οξειδωτικό στρες κυτταρικό τύπο.