Nyokssignalering er en nøglespiller i reguleringen af fysiologiske processer. Nuværende begreber inden for biologi og plasmamedicin understreger betydningen af dysregulering i inflammation og forskellige patologier, herunder kræft. Identifikation og karakterisering af specifikke proteinthiolomskiftere og redoksregulerede signalveje er to af udfordringerne i felterne. For eksempel er tumorceller ofte lokaliseret i et hypoksisk miljø, hvilket fører til en unik redoks-signalering, der påvirker metabolisme, proliferation, metastase og apoptose, såvel som angiogenese og immunresponset. Dekryptering og forståelse af regulering af bestemte molekyler og processer i en fysiologisk og patologisk sammenhæng kunne muliggøre udvikling af nye terapeutiske veje. Disse strategier kan omfatte udvikling af små molekyler, der specifikt er rettet mod thiolafbrydere og dysregulerede omkassesignalkaskader eller lokaliseret generation af reaktive iltarter, for eksempel ved kolde fysiske plasmakilder. Dette særlige problem er dedikeret til iltningsmidler og redoks signalering.
et af papirerne er en gennemgangsartikel med titlen ” Redoks regulering af inflammatoriske processer styres Ensymatisk.”I. Lorensen et al. indfør aktive molekyler. De opsummerer forskellige funktioner og patologiske implikationer, der regulerer deres produktion og henfald, såsom nicotinamidadenindinukleotidphosphatoksidaser (nos), superkilte dismutaser (SOD) og thioredoksin (TRK) familieproteiner. Desuden beskriver forfatterne regulatoriske thiolomskiftere i nuklear faktor kappa B (NFkB), a disintegrin og metalloproteinase 17 (ADAM17) og høj mobilitetsgruppe boks 1 protein (HMGB1) såvel som i veje relateret til inflammatorisk signalering inklusive TLR-kaskader.
i artiklen “den syntetiske Lignan Secoisolariciresinol Diglucosid forhindrer Asbestinduceret NLRP3 Inflammasomaktivering i Murine makrofager”, R. A. Pietrofesa et al. analyser den potentielle anvendelse af LGM2605 til kemoprævention af asbestinduceret mesotheliom. LGM2605 blev tidligere vist at inducere genekspression af nuklear faktor (erythroid-afledt 2)-lignende 2 (Nrf2) – regulerede antioksidanter og reducere cellulære niveauer af reaktive arter induceret af asbest. Her viser forfatterne, at LGM2605 signifikant reducerer asbestinduceret ekspression af NLRP3 inflammasom, iNOS og NFkB, såvel som frigivelsen af proinflammatoriske cytokiner, niveauer af nitrater/nitritter og nfkb-aktivering.
arbejdet med titlen” koldt atmosfærisk Plasma inducerer apoptose og Oksidativ Stressvej regulering i T-Lymfoblastoide leukæmiceller ” af E. Turrini et al. til formål at mekanisk analysere virkningen af koldt atmosfærisk plasma og induktion af reaktive ilt-og nitrogenarter (ROS/RNS) på apoptose, DNA-skade og den på hinanden følgende opregulering af redoksrelaterede stoffer, såsom superkildesimutase, katalase og glutathionreduktase, hvorved de kortvarige plasmagenererede arter forbindes til Centrale cellulære redokssignalveje.
i artiklen “toksicitet og immunogenicitet i Murint melanom efter eksponering for fysiske Plasmaafledte iltningsmidler”, S. Bekeschus et al. demonstrere anticancereffekter af koldt fysisk plasma på melanomceller in vitro. Specifikt er disse celler udsat for plasmamedieret iltning, celledød og nedsat bevægelighed for de resterende levedygtige celler. Dette ledsages af ændringer i biomekaniske egenskaber, det vil sige en øget stivhed og differentiel regulering af proteiner i melanomceller efter plasmabehandling. Det er vigtigt, at plasmabehandling øger ekspression af større histokompatibilitetskompleks klasse i molekyler og calreticulin, to hovedproteiner til genkendelse og fagocytose af antigenpræsenterende celler, der er nødvendige for at montere et immunrespons.
i papiret “2-glucosegendannelse Glukokortikoidfølsomhed ved akut lymfoblastisk leukæmi via modifikation af N-bundet glycosylering på en Iltspændingsuafhængig måde” af H. Leni et al., beskrives en mulig måde, hvordan man løser spørgsmålet om kemoresistens i leukæmi hos børn. Ved at fodre en glukoseanalog til forskellige akutte lymfoblastiske leukæmicellinjer kunne forfatterne vise effektiv drab af kræftceller, der var ledsaget af endoplasmatisk retikulumspænding og induktion af de udfoldede proteinresponser. Begge processer er kritiske til fremkaldelse af immunogen celledød, der i princippet er i stand til at drive betændelse og antitumorimmunrespons.
L. Hu ‘ s arbejde et al. titlen” de beskyttende roller ROS-medieret Mitofagi på 125i frø stråling induceret celledød i Hct116 celler ” afdækker en kritisk rolle fagocytose af beskadigede mitokondrier i bestråling-induceret kræftcelledød. Ved at udsætte humane tyktarmscancerceller for iodidafledt bestråling in vitro fandt de en opregulering af intracellulær ROS og mål (f.eks. hypoksi-inducerbar faktor, HIF1a; BCL2/adenovirus E1B 19 kDa-proteininteragerende protein 3, BNIP3; NIP3-lignende protein) involveret i induktion af mitofagi, der beskytter kræftceller mod celledød. Forfatterne foreslog mitofagiske veje til at tjene som mulige lægemiddelmål i fremtiden.
i gennemgangsartiklen “Oksidativ Stressgenekspressionsprofil korrelerer med kræftpatient dårlig prognose: identifikation af afgørende veje kan vælge nye terapeutiske tilgange” af A. Leone et al., forfatterne diskuterer rollen med dobbelt ansigt af reaktive iltarter i kræftinitiering, progression og prognose. Deres analyse, der strækker sig over 6 forskellige tumortyper, er baseret på kræft-type-specifikke oksidative stress-genprofiler og data fra Kræftgenomatlasdatabasen. Blandt de statistisk signifikante gener, der er forbundet med kræftinitiering og progression, fandt forfatterne Gaffelhovedkasse M1 (Rævm1) og thioredoksinreduktase 1 (Trksr1) at være kritisk for reguleringen af oksidative stressniveauer i alle analyserede tumortyper. Desuden A. Leone et al. diskuter, hvordan de identificerede signalnetværk korrelerer med kræftstamcellesignaturer og giver ved den viden om, hvilke redoksveje der kan prioriteres til udvikling af nye terapier.
anerkendelser
gæsteredaktionen vil gerne takke alle forfattere af de bidragede papirer og gennemgangsartikler, der er indsendt til dette særlige nummer. Vi er meget taknemmelige for de mange korrekturlæsere, som har doneret deres tid, viden og erfaring til hver enkelt artikel. Vi håber, at du vil nyde dette specielle nummer, dedikeret til det spændende felt med rødoks signalering med vægt på kræft, betændelse, og plasmamedicin.
Sander Bekeschus
Lars Br Lurutigam
Kristian Vende
Eva-Maria Hanschmann