Arrestiny jsou významné intracelulární proteiny regulující G-protein-spřaženou receptorovou (GPCR) signalizaci. Tvoří komplexy s většinou GPCRs (po jejich aktivaci navázáním agonisty a fosforylaci) a hrají klíčovou roli v procesech receptorové homologní desenzitizace, sekvestrace a downregulace, které vedou k terminaci aktivace G-proteinů. V lidském organismu je zastoupeno deset typů arrestinů náležících do dvou skupin: mezi zrakové/beta arrestiny a alfa arrestiny. Nedávno bylo zjištěno, že skupina zrakových/beta arrestinů (která je tvořena čtyřmi členy: rod arrestinem, ß-arrestinem 1, ß-arrestinem 2 a cone arrestinem) je odvozena od nově objevených alfa arrestinů. Označení „alfa“ je velmi výstižné, tato skupina arrestinů je fylogeneticky starší a název je komplementární k názvu skupiny beta. Rod a cone arrestiny se nacházejí v buňkách sítnice, kde regulují funkci fotoreceptorů. ß-arrestiny jsou ubikvitně vyjádřeny, jejich nejvyšší koncentrace byly zjištěny v mozku a ve slezině. Kromě tradiční role v desenzitizaci (a následujících procesech) podporují ß-arrestiny též tvorbu signalizačních komplexů s tyrozinkinázou Src a s mitogenem-aktivovanými proteinkinázami, které umožňují G-protein-spřaženým receptorům signalizovat nezávisle na G-proteinech. V těchto kaskádách slouží jako „scaffolding“ a adaptorové proteiny a regulují buněčné procesy jako např. chemotaxi, apoptózu a metastázování. ß-arrestiny se tak stávají lákavým terapeutickým cílem pro léčbu některých nádorových onemocnění (např. karcinomu prsu, plic, kolorekta), alergického astmatu, hypertenze a dalších nemocí., Arrestins are important intracellular proteins, multifunctional regulators of G-protein-coupled receptor (GPCR) signaling. They form complexes with most GPCRs (following agonist binding and phosphorylation of receptors) and play a central role in the processes of homologous desensitization, sequestration and downregulation of receptors, which lead to termination of G-protein activation. Humans have ten arrestin subtypes pertaining to two subfamilies, visual/beta arrestins and alpha arrestins. Visual/beta subfamily (which contains four members: rod arrestin, ß-arrestin 1, ß-arrestin 2 and cone arrestin) was branched from new fi nding alpha arrestins relatively recently. “Alpha“ fi ts because this subfamily is ancient/ancestral, and it complements the name of the beta class. The rod and the cone arrestins are expressed in the retina, where they regulate photoreceptor function. The ß-arrestins are ubiquitously expressed proteins whose highest levels of expression are in the brain and spleen. Besides their role in desensitization (and following processes), ß-arrestins promote the formation of signaling complexes with tyrosine kinase Src and mitogen-activated protein kinase cascades allowing G-protein-coupled receptors to signal independently from G-protein. They serve as scaffold and adaptor proteins in these cascades and regulate cellular processes such as chemotaxis, apoptosis, and metastasis. Thus, novel therapies focused on these proteins may prove useful in the treatment of some cancer disorders (for example breast, lung, and colorectal carcinomas), allergic asthma, hypertension, etc., Fořtová M., Průša R., Zima T., and Lit.: 35
Regulace příjmu potravy a nutričního stavu organismu je komplexní děj, který se odehrává na úrovni několika orgánových systémů. Centrálním regulátorem je hypothalamus, který integruje nervové a hormonální signály z periferie a monitoruje sérové hladiny glukózy a lipidů. V hypothalamu se nacházejí neurony produkující jak orexigenní hormony zvyšující příjem potravy (neuropeptid Y, agouti-related protein, orexiny), tak anorexigenní hormony, které působí opačným mechanismem (proopiomelanokortin, kokainem a amfetaminem regulovaný transkript). Gastrointestinální trakt je místem produkce především anorexigenních regulačních hormonů (cholecystokinin, oxyntomodulin, bombesin), které zpětnovazebně prostřednictvím cirkulace a vagových zakončení ovlivňují hypothalamická centra. Jediným orexigenním peptidem tvořeným v trávicím traktu je ghrelin. Pankreatické hormony (inzulin, pankreatický polypeptid, amylin), které ovlivňují glukózový metabolismus, regulují také příjem potravy a nutriční stav organismu přímým působením na CNS i nepřímo prostřednictvím ovlivnění glykémie. Pohled na tukovou tkáň jako na pasivní úložiště energie je již překonán. Adipocyty produkují řadu hormonálně aktivních látek, které se podílejí jak na regulaci tělesné hmotnosti (leptin), tak insulinové senzitivity (adiponektin, rezistin). Sérové hladiny uvedených regulačních hormonů reagují dynamicky jak na příjem potravy, tak na celkový nutriční stav organismu. Jejich periferní nebo centrální aplikace působí změnu příjmu potravy a u některých z nich byla již vyvinuta syntetická analoga, u kterých se předpokládá využití v léčbě poruch výživy u člověka. Proto jsou tyto hormony vhodné ke studiu z pohledu klinické biochemie jako potencionální biomarkery., Regulation of food intake and nutritional status is a complex process which takes place in several organ systems. Hypothalamus is the central regulator that integrates signals from the nervous system and peripheral hormones and monitors serum levels of glucose and lipids. In the hypothalamus, there are neurons producing both orexigenic hormones that increase food intake (neuropeptide Y, agouti-related protein, orexins), and anorexigenic hormones, that act in antagonistic way (proopiomelanocortin, cocaine- and amphetamine-regulated transcript). Gastrointestinal tract is mainly the source of anorexigenic regulatory hormones (cholecystokinin, oxyntomodulin, bombesin), that influence hypothalamic centres by both circulation and vagal nerves. The only orexigenic peptide produced by gastrointestinal tract is ghrelin. Pancreatic hormones (insulin, pancreatic polypeptide, amylin), that influence glucose metabolism, regulate also food intake and nutritional status of the organism both by direct action on CNS and indirectly through changes of glycaemia. Adipose tissue is not considered a passive place of energy stores anymore. Adipocytes produce quite a number of hormonally active substances that participate in the regulation of body weight (leptin), and insulin sensitivity (adiponectin, resistin). Serum levels of above-mentioned regulatory hormones are dynamically influenced both by food intake, and general nutritional status of the organism. Peripheral or central administration leads to changes in food intake and for some of them synthetic analogues are being developed with potential future use in treatment of nutritional disorders. Thus, these hormones are suitable for studies in the field of clinical biochemistry as potential biomarkers., Jiří Bronský, Richard Průša, and Lit.: 35
Zinkové proteiny jsou nejpočetnější skupinou metaloproteinů lidského genomu. Jejich struktura je tak rozličná, jak pestré jsou funkce, které v organismu plní – od biokatalyzátorů, přes transportéry, detoxikanty až po transkripční faktory. Proteiny spojené se zinkem je možno formálně rozdělit na zinkové enzymy a zinkové neenzymové proteiny. Mezi nejpočetnější skupinu zinkových enzymů patří zinek dependentní metaloproteinázy. Zástupci této skupiny enzymů se účastní procesů, jako je embryonální vývoj, formace kostí, reprodukce, artritida nebo nádorové procesy. Pro přehlednost a zařazování proteináz byly vytvořeny různé klasifi kační systémy. V této práci je použit systém MEROPS, který rozděluje proteinázy na základě strukturních podobností. V přehledu biologických funkcí vybraných zinkových metaloproteináz u člověka jsou uvedeny významné skupiny enzymů, jakými jsou aminopeptidáza N, neprilysin, karboxypeptidázy, ADAM enzymy a zvláště matrixiny. Mezi zinkové neenzymové proteiny patří proteiny pro distribuci zinku, proteiny se zinkovými prsty a metalothioneiny. V současnosti jsou známy dvě rodiny proteinů zodpovědných za transport zinku, ZnT proteiny a Zip proteiny. Jakákoliv porucha regulace transportu zinku prostřednictvím jejich specifi ckých transportérů je většinou spojena se specifi ckým onemocněním. Také ve skupině proteinů se zinkovými prsty, které většinou fungují jako transkripční faktory, byla prokázána přímá souvislost mezi proteinem a určitým onemocněním. Příkladem je Wilmsův nádor nebo některé neurodegenerativní poruchy. Metalothioneiny, superrodina neenzymatických peptidů s malou molekulovou hmotností a s unikátní aminokyselinovou sekvencí, mají mnoho biologických funkcí. Mezi hlavní patří funkce imunoregulační, neuroprotektivní, metaloregulační a detoxikační. Zájem o tyto molekuly vzrůstá díky tomu, že jsou to nadějné tumorové markery a že jsou příčinou chemorezistence v léčbě nádorových onemocnění. Také o jiných zinkových metaloproteinech se uvažuje jako o perspektivních diagnostických markerech. V laboratorní medicíně se tak otevírají nové možnosti diagnostického využití zinkových metaloproteinů., Zinc proteins are the most numerous group of metalloproteins in the human genome. Their structure is as diverse as their function in organism, which ranges from biocatalysts, transporters, detoxicants to transcription factors. It is common to divide zinc proteins formally into group of zinc enzymes and group of zinc non-enzymatic proteins. The most abundant zinc enzymes are zinc-dependent metalloproteinases. Members of this group of enzymes are implicated in processes including embryonic development, bone formation, reproduction and arthritis or tumor growth. For lucidity and proteinases organising were created various one-term systems. In this work we used the system MEROPS, where proteinases are assigned to families on the basis of structure similarities. In this overview of biological functions of selected human zinc metalloproteinases are listed important enzyme groups such as aminopeptidase N, neprilysin, carboxypeptidases, ADAM enzymes, and especially matrixins. Proteins for zinc transport, zinc fi ngers proteins, and metallothioneins belong between zinc non-enzymatic proteins. Two protein families have now been implicated in zinc transport, ZnT proteins and Zip proteins. Any dysregulation in zinc transport via the specifi c protein transporters have been linked to specifi c diseases. Direct connection between protein and specifi c disease was proofed also in the group of zinc fi ngers proteins functioned as transcription factors. The examples are Wilm’s tumour or some neurodegenerative disorders. Metallothioneins, the superfamily of non-enzymatic peptides with low molecular mass and with unique sequence of amino acids, play many important biological roles, including immunoregulation, neuroprotection, metalloregulation, and detoxifi cation. The interest in these molecules has been increased because they were found as promising tumour markers. They are also responsible for platinum cytostatic chemoresistence in treatment of tumour diseases. Also other zinc metalloproteins are hoped to be perspective diagnostic markers. There is a new promising fi eld of their diagnostic use in laboratory medicine., Kukačka Jiří, Kizek R., Průša R., and Lit.: 40
Tomáš Zima, Jaroslav Racek, Milan Dastych, M. Kreidlová, D. Springer, Petr Kocna, Marcela Dražďáková, Jan Štěpán, Helena Marečková, Bohumil Seifert, Jaroslava Laňková, Cyril Mucha, Jana Vojtíšková, Dana Moravčíková, Richard Průša and Lit.: 4
Úvod: Laboratorní diagnostika kontuzí mozku je založena na měření specifických proteinů, které se uvolňují do cirkulace (neuron specifická enoláza ? NSE a protein S100B). Doplňující histologické vyšetření resekované kontuze mozku prokazuje ložiskové změny mozkové tkáně. Metodika: Byl vyšetřen soubor (n = 20) pacientů s ložiskovým poraněním hlavy. U 9 pacientů došlo během 10 dnů od přijetí ke zlepšení GCS na hodnoty 13?15 (skupina I) a u 11 byly hodnoty GCS nižží než 13 (skupina II). Výsledky: V souboru pacientů s poraněním hlavy jsme zjistili pokles hodnot NSE a proteinu S100B od přijetí do 10. dne hospitalizace. U 5 pacientů, kteří zemřeli, byl pozorován vzestup hodnot NSE a S100B 2.?3.den. Pacienti s klinickým zlepšením a úpravou hodnot GCS během 10 dnů od přijetí (skupina I) na hodnotu 15 bodů měli nižší hodnoty NSE (33,53 vs 61,76 ?g/l, p < 0,05) a proteinu S100B (0,61 vs 4,45 ?g/l, p < 0,05) 1.?3. den po přijetí ve srovnání se skupinou II. Morfologické vyšetření kontuze prokázalo nepoškozená jadérka gliových a gangliových buněk, pericyty rozkládaly cizorodé proteiny. Imunohistochemické vyšetření prokázalo v okolí cév pozitivitu protilátky proti CD 68. Závěr: Sledování sérových koncentrací NSE a S100B je vhodným nenáročným doplňkovým vyšetřením pro monitorování pacientů s kraniocerebrálním poraněním., David Vajtr, R. Průša, J. Kukačka, L. Houšťava, F. Šámal, J. Pachl, J. Pažout, and Lit.: 22
Přestože jsou publikovány některé zkušenosti s podáváním amikacinu jednou denně u dospělých a dětí, není dosud doloženo, zda je podávání aminoglykosidů jednou denně bezpečné u starších pacientů. Podávání aminoglykosidových antibiotik jednou denně je sice pohodlnější a pravděpodobně i nákladově efektivnější, avšak u starších pacientů je možné riziko kumulativní toxicity. Toto riziko může být zvýšeno obzvláště při současném užívání dalších nefrotoxických látek. Přes toto riziko je podávání aminoglykosidů jednou denně u starších pacientů běžné a jeho důsledky nejsou dosud známy. Uvádíme případ sedmdesátiletého muže, u kterého byly zjištěny extrémně toxické hladiny amikacinu při dávkování jednou denně (1 g/denně v 30minutové infuzi) spolu se zhoršením renálních funkcí., Although some experience with single daily doses of amikacin in adults and children has been reported, to date there is no clear evidence whether the once-daily regime of aminoglycosides is safe to be administered to elderly patients. Despite the convenience and potential cost-effectiveness of once-daily administration of aminoglycoside antibiotics, there is concern over the potential cumulative toxicity associated with their use in elderly patients. This may be particularly relevant where there is concomitant use of other nephrotoxic agents. However, despite these concerns, the use of once-daily dosing of aminoglycosides is common in elderly patients and the consequences are unquantified. We present a case of 70 years old male patient, who developed extremely toxic levels of amikacin on a once-daily regime (1 g/day in 30 min. infusion) with clear evidence of renal function impairment., Tesfaye Hundie, B. Jedličková, Richard Průša, and Lit. 25
Cíl: Stanovení fetálního hemoglobinu (HbF) je důležité pro diagnostiku hemoglobinopatií a jiných onemocnění. Cílem naší práce bylo zhodnotit možnost presumptivního stanovení HbF v modu pro stanovení glykovaného hemoglobinu (HbA1c) na automatickém HPLC analyzátoru Tosoh HLC-723 G7. Materiál a metody: K analýze HbF v modu pro stanovení HbA1c bylo použito 63 vzorků nesrážlivé krve. Vzorky byly rozděleny do 3 skupin: 1. skupina (n = 24), HbF v intervalu 1–2 % z celkového hemoglobinu (Hb); 2. skupina (n = 21), HbF v intervalu 2–5 % z celkového Hb; 3. skupina (n = 18), HbF > 5 % z celkového Hb. U těchto vzorků byl zároveň kvantifikován HbF v thalasemickém modu stejného přístroje. Výsledky: Hodnoty HbF mezi 1–2 % spolu nekorelovaly (r = 0,241). Naopak byla nalezena korelace hodnot mezi 2–5 % (r = 0,825; p < 0,001), stejně tak jako hodnot HbF > 5 % (r = 0,889; p < 0,001). Klinický význam mají především hodnoty patologické, tedy hodnoty HbF větší než 2 % z celkového Hb. Takové hodnoty stanovené v modu pro analýzu glykovaného hemoglobinu je možno pokládat za správné. Naopak hodnoty HbF pod 2 % z celkového Hb stanovené v modu pro glykovaný hemoglobin nejsou analyticky správné. Závěr: Závěrem je možné konstatovat, že analytický mod pro stanovení glykovaného hemoglobinu na analyzátoru Tosoh HLC-723 G7 je možné použít také pro presumptivní kombinované HPLC stanovení fetálního hemoglobinu., Objective: Measurement of foetal hemoglobin (HbF) has an important clinical value in the diagnosis as well as in characterization of some Hb structural variants and other hemoglobinopathies. We evaluated presumptive HbF quantification in analytical mode for glycated hemogobin (HbA1c) on Tosoh HLC-723 G7 analyser. Material and Methods: We analysed 63 blood samples and quantified HbF by mode for glycated hemoglobin. The samples were sorted to 3 groups according HbF values: group 1 (n = 24) included HbF values 1–2 % of total hemoglobin (Hb), group 2 (n = 21) included HbF values 2–5 % of total Hb, and group 3 (n = 18) included HbF > 5 % of total Hb. We simultaneously measured HbF in all samples in mode for β-thalassemia determination on the same analyser. Results: The HbF values between 1–2 % obtained by glycated mode did not correlated with results by β-thalassemia mode (r = 0.241). The both HbF values between 2–5 % and HbF values > 5 % of total Hb correlated acceptable with results by β-thalassemia mode (r = 0.825 and 0.889 respectively; p < 0.001). Only pathological HbF values higher than 2 % of total Hb have the clinical significance. These values measured by mode for HbA1c determination is possible to take as correct. On the contrary, all HbF values lower then 2 % of total Hb, measured by mode for HbA1c determination, are not reliable. Conclusion: We conclude that analytical mode for HbA1c determination is also suitable to use for presumptive combined HbF quantification on Tosoh HLC-723 G7 analyser., Jiří Kukačka, E. Klapková, Richard Průša, and Lit. 7
Cíl studie: Perzistující foramen ovale (PFO) je velmi často doprovázeno neurologickými komplikacemi (migrénou), ale patofyziologie tohoto vztahu není dosud zcela vyjasněna. Jedna z hypotéz popisuje významnou roli serotoninu v patofyziologii neurologických komplikací. Serotonin může pravolevým zkratem přes PFO pronikat do arteriální krve a vyvolat migrenózní ataku. Cílem studie bylo potvrdit hypotézu, že 24 hodin po perkutánním uzávěru PFO klesají hladiny serotoninu v arteriální krvi. Materiál a metody: U 8 pacientů s PFO byly odebrány vzorky venózní a arteriální krve na stanovení serotoninu před operací, během operace a 24 hodin po operaci. Hladiny serotoninu u pacientů i v kontrolní skupině byly stanoveny pomocí enzymové imunoanalýzy (EIA, Immunotech). Výsledky: Byly stanoveny následující koncentrace serotoninu ve venózní a arteriální krvi (mean ± SD): kontrolní skupina 906 ± 229,4 nmol/l, venózní krev před operací: 126 ± 69,6 nmol/l, venózní krev odebraná z centrálního žilního katétru: 182 ± 59 nmol/l, venózní krev po operaci: 140 ± 40 nmol/l, arteriální krev před operací: 165± 25 nmol/l, arteriální krev během operace: 182 ± 44 nmol/l, arteriální krev po operaci: 130 ± 36 nmol/l. Závěr: Přímé stanovení hladin serotoninu u pacientů před perkutánním uzávěrem PFO a po něm je po eliminaci možných preanalytických chyb vhodným analytickým nástrojem pro studium změn serotoninu po uzávěru PFO. Výsledky ukazují pokles hladin arteriálního serotoninu během 24 hodin po operaci., Objective: Percutaneous closure of patent foramen ovale (PFO) has been associated with improvement of migraine headache. Tissues-borne serotonin bypassing the metabolic active pulmonary circulation through the PFO is the proposed trigger of migraine attacks in susceptible patients. Therefore a hypothetical decrease of arterial serotonin levels after PFO closure might explain the migraine improvement. Aim of the study: Aim of the study was the investigation of suitability of direct serotonin assay in venous and arterial blood in patients undergoing percutaneous PFO closure for further studying the mechanism of migraine improvement after PFO closure. Materials and methods: Arterial and venous serum serotonin levels were investigated in eight patients undergoing correctional surgery operation. The samples were collected as follows: Venous and arterial blood before operation, arterial blood during operation, venous sample from right atrial central catheter and then peripheral venous and arterial sample 24 hours after the operation. Serotonin levels were investigated in control group of 6 healthy patients. Serotonin was measured by commercially available enzyme immunoassay (EIA, Immunotech). Results: The results (mean ± SD) were as follows: Control group: 906.0 ± 229.4 nmol/l, Venous blood before the operation: 126.0 ± 69.6 nmol/l, venous blood after the operation: 140 ± 40 nmol/l, arterial blood before the operation: 165± 25 nmol/l, arterial blood during operation: 182 ± 44 nmol/l, arterial blood after the operation: 130 ± 36 nmol/l. Conclusion: Direct assay of serotonin with commercially available EIA is suitable for studying changes of serotonin levels after PFO closure. Our preliminary results support the theory of the decrease of arterial blood levels of serotonin after PFO closure., Šramko M., Kotaška K., Veselka J., Linhartová K., Průša R., and Lit.: 14
Za profesorem Masopustem / Richard Průša, Vladimír Palička -- Setkávání s profesorem Masopustem / Tomáš Zima -- Odešel J. Masopust / Miroslav Engliš, Josef Hyánek, karel Kalla -- Jak se Jarek stal prvním profesorem klinické biochemie / Petr Štern -- Jarda... / Josef Kratochvíla -- Zamýšlení nad koncem dobrého člověka / Bedřich Friedecký, Antonín Jabor -- Osobnost, úcta, obdiv / Jaroslava Vávrová and Richard Průša, Vladimír Palička, Tomáš Zima, Miroslav Engliš, Josef Hyánek, Karel Kalla Petr Štern, Josef Kratochvíla, Bedřich Friedecký, Antonín Jabor, Martina Bunešová, Jaroslava Vávrová