2,4-dinitrofenol

Kapcsolódó kifejezések:

Citokróm P450
Szőlőcukor
Enzimek
Adenozin-trifoszfát
Mitokondrium
Rákkeltő anyagok
Oxidatív foszforiláció
Fehérje
Elektrontranszport
Nem specifikus monooxigenáz

Letöltés PDF formátumban

Erről az oldalról

Kötet II

Nitrofenolok

A 2,4-dinitrofenol megemeli a BMR-t, csökkenti a szérum T4-koncentrációját, felgyorsítja a T4 perifériás anyagcseréjét, és elnyomja a pajzsmirigy RAIU-ját és a szekréciót. 391 392 A fellépés valószínűleg összetett. A T4-hez hasonlóan a gyógyszer stimulálja az anyagcserét azáltal, hogy leválasztja az oxidatív foszforilációt a mitokondriumokban. A dinitrofenol hatásának része lehet a pajzsmirigyhormon működésének utánzása a hipotalamusz vagy az agyalapi mirigy receptorainak központjain; ez a hatás a csökkent pajzsmirigy-aktivitásnak felelne meg. A dinitrofenol a pajzsmirigyhormont is kiszorítja a T4-kötő szérumfehérjékből; ez a hatás csökkentheti a szérum teljes hormonkoncentrációját, de nem gyakorolhat tartós hatást a pajzsmirigy működésére. A dinitrofenol növeli a T4 epe- és ürülékkiválasztását, és ez a művelet nagyrészt a hormon gyors eltávolítását jelenti a keringésből. A T4 dezodinációja is fokozott. A 2,4-dinitrofenol nem rendelkezik a T4 néhány legfontosabb tulajdonságával. Nem indíthatja meg a ebihal metamorfózisát, és nem tud helyettesítő terápiát biztosítani myxedema esetén.

Történelmi drogterápiák az elhízásban

Ayat Bashir MBBS, Jolanta U. Weaver MRCP, FRCP, PhD, CTLHE, az elhízás orvoslásának gyakorlati útmutatójában, 2018

Dinitrofenol

Gyomirtó és gombaölő szerek

Dinitrofenol-vegyületek

A dinitrofenolos gyomirtók közé tartozik a DNP (2,4-dinitrofenol), a DNOC, a dinoszeb és a dinoterb. A dinitro-vegyületek kissé vízben oldódnak, nagyon veszélyesek az állatokra, és fejlődési toxicitást okozhatnak. A dinosebról ismert, hogy számos fajnál teratogén hatást vált ki. Ha a patkányoknak anyai szempontból toxikus dózisban adták a vegyületet, a vegyület csökkentette a magzat testtömegét és növelte az extra bordák gyakoriságát. Nyulaknál bőrön keresztüli expozíció után anyai toxicitással járó szemhibákról és idegi rendellenességekről számoltak be. A dinitro-vegyületeknél abortuszokról számoltak be kocáknál (Lorgue et al., 1996). A vegyi anyagot az Egyesült Államokban betiltották. A Dinoterb patkányok orális és dermális alkalmazásával, valamint nyulak csontváz-, állkapocs-, fej- és viszcerális rendellenességei által kiváltott csontrendszeri rendellenességek (Schardein, 2000).

Antigének

Szintetikus antigének

Landsteiner először kimutatta, hogy állatokba injektálva a kis molekulák (pl. 2,4-dinitrofenol) nem váltják ki az antigénképződést. A dinitrofenil fehérjék azonban, amelyekben a dinitrofenil egy makromolekuláris hordozóhoz kapcsolódik, antitestek képződését váltják ki, amelyek specifikusan reagálnak a dinitrofenil csoporttal. Az ilyen kis molekulákat haptének nevezték. Így új antigénspecifitást lehet oltani egy antigénre. Másrészről, a zselatin korlátozott dúsítása tirozinnal növelte immunogenitását anélkül, hogy jelentősen megváltoztatná a specifitását. Így kémiai módosítással meg lehet változtatni mind az immunogenitást, mind az antigén specifitást. Az immunogenitás növelése megfelelő adjuvánsokkal jelentősen fejlődött a szintetikus adjuvánsok miatt, amelyek szintén kovalensen kapcsolódhatnak az antigénhez.

Lineáris és elágazó szintetikus polipeptideket (aminosavak polimerjeit) széles körben alkalmaztak az immunológiai kutatások során, mivel szerkezetük egyszerû és jól ismert. Ez lehetővé tette szó szerint több száz antigén felépítését az antigenitás molekuláris alapjának, később pedig a sokféle immunológiai jelenség molekuláris alapjának tisztázása céljából.

A kopolimerek kémiai ismerete lehetővé tette a következtetések levonását a különféle szerkezeti jellemzők antigén funkciójában betöltött szerepéről. Mindazonáltal fontos hangsúlyozni, hogy egy kémiai anyag immunogenitása nem csak annak szerkezetétől, hanem az immunizált állat biológiai hátterétől is függ, beleértve genetikai jellemzőit is. Így megtudták, hogy a molekula immunogén szempontból fontos területének könnyen hozzáférhetőnek kell lennie a B-sejt számára, és nem lehet elrejteni a molekula belsejében. Kémiai módosítással az antigén anyagok átalakíthatók nonantigénekké (például poli (etilén-glikol) vagy poli (dl-alanilezés) kötésével), míg a nemantigén anyagok immunogénekké válhatnak.

A molekula általános alakja nem tűnik döntő tényezőnek az immunogenitás szempontjából, míg a méret fontosnak tűnik: nagyon kevés, 2000 Da-nál kisebb molekula immunogén, és az immunogenitás a molekula méretével együtt folyamatosan növekszik. Az elektromos töltések jelenléte a makromolekulákon nem minimális követelmény ahhoz, hogy immunogén legyen.

A d-aminosavak megfelelő felépítésű polimerjei a természetes l-aminosavak polimerjeihez hasonló módon lehetnek immunogének, de ennek az antigénségnek a kimutatásához nagyon alacsony dózisú állatokat kell immunizálni, például a bizonyításhoz szükséges dózistartományban. az l-aminosav polimerek immunogenitása, a d-polimerek immunológiai toleranciát váltanak ki, amelyet bénulásnak is neveznek. Ennek oka valószínűleg az, hogy nagyon lassan, ha egyáltalán metabolizálódnak. Szerkezetileg rokon immunogének tanulmányozása révén meg lehetett állapítani, hogy azok az antigének, mint például a pneumococcus poliszacharidok, az Escherichia coli lipopoliszacharidok vagy a d-aminosav polimerek, amelyek ismétlődő antigén determinánsokkal rendelkeznek és lassan metabolizálódnak, T-függetlenek, azaz nincs szükségük rá a segítő T-sejtek együttműködése a B-sejtekkel, amelyek utódai antitesteket termelnek, a hatékony immunválasz érdekében. Ezzel szemben a legtöbb antigén - beleértve az 1-aminosav kopolimereket - T-függő. A tisztán sejtes immunválasz a T-sejt populációra korlátozódik, amelyről ma már több szubpopuláció is ismert, és valószínűleg magában foglalja a segítő T-sejtek és az effektor T-sejtek együttműködését.

Lényegében bármilyen kívánt specifitású immunválaszhoz vezető antigének szintetikusan előállíthatók, ide tartozik a peptidek, oligoszacharidok, oligonukleotidok, tRNS, lipidek, valamint haptének, például penicillin, prosztaglandin, dinitrofenol, piridoxal vagy ferrocén ellen termelődő antitestek. Ehhez hasonlóan számos biológiailag aktív peptid, például angiotenzin, bradikinin vagy vazopresszin ellen termeltek antitesteket. Sőt, az elmúlt években teljesen szintetikus immunogének, ideértve a vírusos kabátfehérjék peptidszegmenseit, pl. MS2 bakteriofág, hepatitis vírus vagy bakteriális toxinok (diftéria, kolera) termelődtek, és olyan antitestek termelődéséhez vezettek, amelyek képesek semlegesíteni a vírust, vagy a kísérleti állatoknál védelmet váltanak ki a diftéria és kolera ellen.

A fehérjék térbeli összecsukása meghatározó szerepet játszik antigénspecificitásuk meghatározásában. Szintetikus modellekkel ugyanazokkal a peptidekkel, immunogénekkel lehetett felépíteni, amelyek kizárólag szekvenciális vagy konformációfüggő antigéndeterminánsokkal rendelkeznek. A globuláris fehérjékben az antigéndeterminánsok többsége konformációs, amint az az antitestjeikkel denaturálás után bekövetkező reakcióveszteségből is kitűnik. Az antitestek tehát jó próbák a fehérjék konformációs állapotára, és sok olyan esetről számoltak be, amikor antitesteket alkalmaztak a fehérjék különböző konformációinak kimutatására. Ezen megfontolásokból kiindulva kimutattuk, hogy a tyúk tojásfehérje lizozim szekvenciájának egy szakaszához hasonló peptid szintetizálható, diszulfid híddal „hurokba” zárható és szintetikus elágazó láncú polimerhez kapcsolható. A kapott makromolekula olyan antitestek termeléséhez vezet, amelyek hatékonyan keresztreakcióba lépnek egy natív fehérje egyedi konformáció-függő régiójával. Fogalmi szempontból ez megnyitotta az utat a jövő szintetikus vakcináihoz, mivel meghatározta a releváns determinánsok szintetikus előállításának lehetőségét, amely a betegségek elleni védelemhez vezethet.

Hogy csak egyet említsünk a sok példa közül, ahol a szintetikus antigének döntő jelentőségűek voltak egy meghatározott immunológiai jelenség kimutatásában vagy felderítésében, meg kell említeni az immunválasz genetikai kontrollját. Ma egyértelmű, hogy az a képesség, hogy egy bizonyos antigén ingerre jól vagy gyengén reagáljon, szigorú genetikai ellenőrzés alatt áll. Ez a megfigyelés nagyrészt a szintetikus antigéneknek (kémiailag egyszerű) és a beltenyésztett állatok törzseinek köszönhető (genetikailag egyszerű). Meghatározott elágazó láncú szintetikus polipeptidek alkalmazásával, amelyek csak korlátozottan különböznek antigéndeterminenseiken belül, meggyőzően be lehetett bizonyítani, hogy az immunválasz genetikai kontrollja meghatározó specifikus. McDevitt később megmutatta, hogy ezekre a szintetikus antigénekre adott immunválasz kapcsolódik a faj MHC-lokuszához. Az újonnan felfedezett immunválasz (Ir) gének és termékeik (Ia) rendkívül fontosak voltak abban, hogy megértsük az immunitás és a betegségekkel szembeni rezisztencia jelenségeit. Az Ir géntermékek (Ia antigének) jelen vannak a sejtfelszínen, és fontosak az immunrendszer sejtjei közötti kölcsönhatások szabályozásában.

Dinitrofenolok

Absztrakt

A dinitrofenolok (DNP) hat különböző izomerként fordulnak elő: 2,3-DNP, 2,4-DNP, 2,5-DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP és 3,5-DNP, 2 A 4-DNP a kereskedelemben a legfontosabb izomer. A DNP-ket főleg gombaölő, gyomirtó és rovarölő szerként használják. Ezek a vegyületek rendkívül mérgezőek az emberekre és más szervezetekre. A hatásmechanizmus magában foglalja az oxidatív foszforiláció megszakítását az elektrokémiai gradiens leválasztásával a mitokondriális membránon.

A zsírszövetbiológia módszerei, B. rész

Qinghui Xu,. David A. Bernlohr, in Methods in Enzymology, 2014

4. Megbeszélés

Összhangban azzal a korábbi munkával, amelyben a fehérje karbonilációjának kimutatására biotin-hidrazid módszert alkalmaztak (Curtis és mtsai, 2010), anti-HNE antitestet alkalmazva a GSTA4 leütési adipocitákban és a TNF-α-val kezelt 3T3-L1 adipocitákban megnövekedett fehérje karbonilezést azonosítottak. . A fokozottan reaktív aldehidek (a 4-HNE legnagyobb specifitású) glutationhoz való konjugációját katalizáló GSTA4 csökkent mennyisége megnöveli a reaktív aldehidek szintjét az adipocitákban (Engle és mtsai, 2004). Kimutatták, hogy a TNF-α kezelés csökkent mitokondriális membránpotenciálhoz és az intracelluláris ATP termelésének csökkenéséhez, valamint jelentős mennyiségű ROS felhalmozódásához vezet, ami tovább hozzájárul a fehérje karbonilációjának fokozásához (Chen et al., 2010).

Összességében a két módszer kiegészítő információkat nyújt, és felhasználható a fehérje karbonilezésének elemzésére, válaszul bármilyen sejtes vagy genetikai tényezőre. Míg az itt leírt módszerek a zsírszövetre koncentrálnak, hasonló eljárásokat alkalmaztak sikeresen a fehérje karbonilezésének elemzésére számos más sejt/szövet mintában. A módszerek viszonylag gyorsak és olcsók, és kísérleti lehetőségeket kínálnak a kutató számára a fehérje karbonilezésének a sejtkontrollban betöltött szerepének feltárására.

Kísérleti technikák az agyödéma kialakulásának vizsgálatához in vivo

Nikolaus Plesnila, Agyödéma, 2017

Citotoxikus agyödéma kimutatása

Az agyi anyagcsere gátlása vagy az agy energiaellátásának hiánya, például a mitokondriális légzés szétkapcsolásával 2,4-dinitrofenol alkalmazásával, vagy szívmegállás, stroke és agyi trauma során főként az asztrociták duzzanatát és egyes idegsejtes folyamatokat, valamint az agy későbbi zsugorodását eredményezi. extracelluláris tér (ECS). 5,23 Ezen megfontolások alapján az asztrociták duzzanata és az agy ECS-jének zsugorodása a megfelelő paraméter a citotoxikus ödéma meghatározásához.

Az asztrociták térfogatának és az agy ECS-jének meghatározásának legközvetlenebb módja a szövetek rögzítése és ezen paraméterek elektronmikroszkóppal (EM) történő megjelenítése. Sajnos a legtöbb, ha nem az összes rögzítési eljárás, bizonyos mértékű szöveti iszkémiát okoz, és ezáltal az asztrocita és az ECS térfogatának művi változását okozhatja. Az egyetlen ésszerű technikai megközelítés a fagyaszubsztitúciónak tűnik, amely technika lehetővé teszi számunkra az agykéreg felső 10–15 µm-jének tanulmányozását jelentős műtermékek nélkül. 25 Ennek a technikának a használata esetén azonban csak az ECS meghatározása lehetséges EM-en keresztül, mivel úgy gondolják, hogy még a hatalmas agyduzzadás is kevesebb mint 6% -kal változtatja meg az asztrociták átmérőjét, ezt az értéket nem lehet számszerűsíteni EM-vel. A fagyasztás-szubsztitúciós technika alkalmazásával legalább meg lehetett becsülni, hogy az agy ECS-je a teljes agy térfogatának körülbelül 20% -a, hogy a duzzanat által érintett fő sejtkomponensek asztrociták, és hogy az ECS jelentősen zsugorodik asphyxia vagy globális agyi ischaemia. 25,26

Mivel a fent leírt elektróda-beállítások viszonylag nagy fémelektródákat használtak, csak nagy szövetmennyiségben voltak képesek mérni a citotoxikus ödémát, vagyis sejtszinten történő mérés nem volt lehetséges. Ezt a korlátot az 1990-es évek végén túllépték azáltal, hogy többcsöves üveg mikroelektródákat használtak az impedancia méréséhez. 36 Ennek a technikának az volt az előnye, hogy az impedancia egyidejűleg mérhető volt a farmakológiailag aktív anyagok helyi injekciójával az üveg pipetta nyitott csatornáján keresztül. Ezáltal megvizsgálható a sejtek helyi duzzanata, például magas extracelluláris glutamát vagy kálium körülmények között.

Újabban optikai módszereket is alkalmaztak az anyagok ECS-n belüli diffúziójának meghatározására in vivo és valós időben, fluoreszcens nyomjelzők alkalmazásával. Az egyik megközelítés, az integratív optikai képalkotás (IOI) néven nagy molekulatömegű markereket, például FITC-dextránokat juttatott az agy ECS-be, és CCD kamerával mérte a nyomjelzők térbeli diffúziós profilját. 44,45 Egy újabb megközelítés egy noninvazív transzdurális festékterhelési megközelítést alkalmazott az egész kortikális ECS különböző molekulatömegű fluoreszcein-izotiocianát (FITC) dextránokkal való betöltésére, a kéreg egy részén lézerrel fehérítette a fluoreszcenciát, és figyelte a a fluoreszcens jelet egy fényszorzó segítségével, ezt a technikát fotofehérítés utáni fluoreszcencia-visszanyerésnek is nevezik (FRAP). 46 Ezzel az elegáns, nem invazív technikával a szerzők jól bemutatták a gátolt diffúziót a glutamát és az epilepsziás rohamok alkalmazása után, ami az ECS zsugorodására utal ezen körülmények között. 46

Összességében elmondható, hogy a citotoxikus ödéma in vivo mérésének jelenlegi módszerei nem mérik közvetlenül a sejtek duzzadását, mert az egyes sejtek térfogatváltozása túl kicsi ahhoz, hogy megbízhatóan kimutatható legyen. Ehelyett minden módszer meghatározza az ECS térfogatát, mint a citotoxikus ödéma képződésének közvetett paraméterét, mivel az elmúlt négy évtizedben összes rendelkezésre álló adat azt jelzi, hogy az ECS kóros körülmények közötti változásai a citotoxikus sejtduzzadást tükrözik. Számos elektrofiziológiai és optikai módszer áll rendelkezésre az ECS közvetlen (elektromos impedancia és TMA + módszer) vagy közvetett (IOI és FRAP) mérésére, és várni kell a többszörös nyitott kérdés alkalmazására a citotoxikus agyödéma kutatás területén.

OT jelzés a szívsejtekben

Az OT növeli a kardiomiociták glükózfelvételét a foszfoinozitid-3-kináz (PI3 K) útján, és fokozza a mitokondriumokat célzó oxidatív foszforiláció leválasztójának, a 2,4-dinitrofenolnak a glükózfelvételét. 5 PI3 K útvonalat tekintünk előnyösnek miokardiális sérülések során. A kalcium – kalmodulin-kináz kináz (Ca-CAMKK) és az AMP-aktivált protein-kináz (AMPK) útvonalak szintén részt vesznek az OT által közvetített glükózfelvételben kardiomiocitákban. 5 Az iszkémia és a reperfúzió után az AMPK aktivációja a szívben kardioprotektív, mivel korlátozza az apoptózist és a sejtkárosodást.

Az in vitro vizsgálatok azt mutatták, hogy az OT modulálja azokat a folyamatokat, amelyek kritikusak a vaszkuláris és immunszövetekben a korai elváltozások kialakulásához. 35 Pontosabban, az OT antioxidáns hatással van a vaszkuláris simaizomsejtekre, az aorta endothelsejtekre és a makrofágokra a NADPH-oxidáz-függő szuperoxid-termelés csillapításán keresztül. 10,15,19 in vivo, a perifériás OT beadása gátolja az érelmeszesedést a mellkasi aortában. Ezenkívül az OT elősegíti az emberi bőr endothelsejtjeinek (EC), a mellből származó EC és az emberi köldökvénák (HUVEC) vándorlását. Az OT promigratív hatása megköveteli a PI3 K/AKT/eNOS út OTR aktiválását. Ezenkívül az OT növeli az EC szaporodását, és megváltoztatja az adhéziós molekulák és a mátrix metalloproteinázok génexpresszióját, hozzájárulva a sejtek mozgékonyságának és növekedésének javulásához. Az angiogén és anti-apoptotikus OT hatást a megnövekedett szív CD31 + mikrovérek jelzik. Ily módon az OT képes szabályozni a vér áramlását a szívbe.

Hidrogén-peroxid és sejtjelzés, A. rész

Guy Landau,. Randal J. Kaufman, Methods in Enzymology, 2013