Budapest Science Meetup: 2012. december

1. Autofágia
a jótékony kisgömböc
Kovács Tibor
ELTE, Genetikai Tanszék

2. Autofágia

3. Autofágia

4. Autofágia szerepe humán betegségekben

5. Alzheimer kór
(β-amyloid)
Glioma (rák) Izomsorvadás
Időskori betegségek

6. DNS-károsodások:
- szomatikus mutációk
- telomer rövidülés
- kromoszóma újraszerveződések
- mitokondriális DNS mutációi
- vírusok, transzpozonok inszerciója általi génkárosodás
- rossz epigenetikus módosítások
- hibás génexpresszió
RNS-károsodások
- transzkripciós hibák
- rossz splicing
Fehérje-károsodások
- transzlációs hibák
- rossz feltekeredés
- hibás poszttranszlációs módosítások
- abnormális aggregáció
- elégtelen fehérjelebontás
Membránsérülések
- oxidáció
Sejt szinten: rossz időben vagy rossz irányba történő
- differenciálódás
- migráció
- sejthalál
Az öregedés (sejt)élettani okai

7. - szervek, szervrendszerek funkciója
szervezet alkalmazkodó képessége
túlélési esély
Az öregedés
- károsodott, nem működő sejtalkotók felhalmozódása okozza
- időskori betegségek (agyvérzés, rák, infarktus, izomsorvadás, …)
megjelenése

8. Az öregedést befolyásoló genetikai és környezeti
tényezők
Az
öregedési
folyamat
TGF-β jelátvitel
Inzulin/IGF-1 jelátvitel
TOR jelátvitel
JNK jelátvitelMitokondrium működése
Fehérjeszintézis
Környezeti tényezők, pl. hőmérséklet
Kalorikus
restrikció
Transzkripciós faktorok (FoxO, FoxA,
HSF-1, SKN-1, p53)
Kémiai anyagok, pl. rezveratrol
Sirtuinok
A sejten belüli károsodások
felhalmozódása
Öregedést elősegítő
tényezők
Öregedést gátló tényezők
Sejtes degradációs folyamatok
(proteaszóma, autofágia)
Élethossz
Chaperonok
Telomeráz aktivitás

9. Tápanyagok, Növekedési faktorok, Mitogének
IGF-1
AUTOFÁGIA
(sejtes károsodások eltávolítása)
Öregedési ráta
TGF-β
ROS
Sejtes energia
Hőmérséklet
O2 szint
AAT
PI(4,5)P2PI(3,4,5)P3
sejtplazma
RTK
Tápanyagok, Növekedési faktorok, Mitogének
Vellai et al., Trends. Cell Biol. 19:487
cAMP
PKA
ERK1/2
MEK
RAF1
AMPK
LKB1
eIF4E S6K
TOR
Rheb
TSC1/2
CaN Bcl-2
Sirt1/2
JNK1
Akt/PKB
PTEN Smad
PDK PI3K (I)
RAS
eE2F
HSF-1
NRF2
FoxO
p53
FoxA
Mitokondrium
Resveratrol

10. Mind az öregedési folyamatot, mind az időskori betegségeket
sejtes károsodások okozzák!
Az öregedési folyamat lassítása feltételezhetően késlelteti az
öregkori betegségek kialakulását.

11. Az autofágia idegsejt védő hatású egér
modellekben
Normál egér
10 µm
Autofágia mutáns egér
Hara és mtsi., Nature 441:885

12. EDTP - RNAi
Autofágia vizsgálata ecetmuslicával

13. Fokozott autofágia növeli az imágó
muslincák élethosszát
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25
Days
Survival(%)
„kezeletlen”, normális állatok
kezelt állatok
Élőállatok(%)
Napok
~17%
32 C

14. 25 C
Fokozott autofágia növeli az imágó
muslincák élethosszát
0
20
40
60
80
100
1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56
Túlélés%
Idő (napok)
Hatóanyag vizsgálat
w[1118] - kontroll
Telmisartan 20uMolAutofágia
aktiválószerrel
kezelt állatok
Kontroll

15. Imaginális korongok
J.W. Fristrom et al., in Problems in Biology: RNA in Development [E.W. Hanley, ed.], p. 382. Salt
Lake City: University of Utah Press, 1969.
Drosophila and the Molecular Genetics of Pattern Formation. II. Homeotic Selector Genes and the
Patterning of Body Parts 41, 50

16. Osztódó sejtek
Morfogenetikai árok
Differenciálódó sejtek
Moforgenetikai árok – szignál a differenciálódáshoz
Anterior Posterior
Antenna
Morfogenetikai
árok
BMC Developmental Biology, 03. 2007.
Differenciálódás iránya

17. Vad típus
Oregon
Atg14-RNAi
w1118, eyGal4-KI, Atg14-
RNAi / CyO
Atg101-RNAi
w1118, eyGal4-KI, Atg101-
RNAi / CyO
Atg14 - RNAi Atg101 - RNAiKontroll
400x Nagyítás
AntiAtg5
Sejtmagok
Kontroll
Autofágia hiányában redukált szemek fejlődnek

18. Morfogenetikai árok
Fokozott autofág aktivitás a morfogenetikai árokban
200x Nagyítás
AntiAtg5
Sejtmagok

19. Apoptózis
Apoptózis Autofágia Nekrózis
Atg101-RNAiAtg14-RNAiKontroll

20. Az Atg14 és Atg101 gén csendesítése fokozott apoptózishoz vezet
TUNEL-próba 400x nagyítás
kontroll
w1118; eyGal4-
KI, UAS-Dicer2/+
Atg14-RNAi
w1118; eyGal4-KI, UAS-
Dicer2/ Atg14-RNAi
Atg101-RNAi
w1118;eyGal4-KI, UAS-
Dicer-2/ Atg101-RNAi

22. Köszönet nyilvánítás
ELTE, Genetikai Tanszék
Dr. Vellai Tibornak
Billes Viktornak
Dr. Varga Máténak
Dr. Vellainé Takács Krisztinának
Szincsák Sárának
Genetikai Tanszék valamennyi
munkatársának
ELTE, Anatómiai, Sejt- és Fejlődésbiológiai Tanszék
Dr. Sass Miklósnak
Lőrincz Péternek
MTA, SZBK, Genetikai Intézet
Dr. Mihály Józsefnek