Redox signaling is a key player in the regulation of physiological processes. Nykyiset redox-biologian ja plasmalääketieteen käsitteet korostavat redox-dysregulaation merkitystä tulehduksessa ja erilaisissa patologioissa, kuten syövässä. Spesifisten proteiinitiolikytkimien ja redox-säädeltyjen signalointireittien tunnistaminen ja luonnehtiminen ovat kaksi haastetta kentissä. Esimerkiksi kasvainsolut ovat usein lokalisoitu hypoksinen ympäristössä, mikä johtaa ainutlaatuinen redox signalointi vaikuttaa aineenvaihduntaan, proliferaatio, etäpesäke, ja apoptoosi, sekä angiogeneesiä ja immuunivaste. Tiettyjen molekyylien ja prosessien redox-säätelyn selvittäminen ja ymmärtäminen fysiologisessa ja patologisessa yhteydessä voisi mahdollistaa uusien terapeuttisten keinojen kehittämisen. Näihin strategioihin voisi kuulua pienten molekyylien kehittäminen erityisesti kohdistamalla tiolikytkimet ja säätelemättömät redox-signalointikaskadit tai reaktiivisten happilajien paikallinen sukupolvi, esimerkiksi kylmien fysikaalisten plasmalähteiden avulla. Tämä erikoisnumero on omistettu hapettimille ja redox-signaloinnille.
yksi papereista on Katsausartikkeli otsikolla ” Redox Regulation of Inflammatory Processes Is Enzymatically Controlled.”I. Lorenzen et al. otetaan käyttöön redox-aktiiviset molekyylit. Ne tiivistävät niiden tuotantoa ja hajoamista säätelevien entsyymien erilliset toiminnot ja patologiset vaikutukset, kuten nikotiiniamidiadeniinidinukleotidifosfaattioksidaasit (NOX), typpioksidisyntaasit (NOS), superoksididismutaasit (SOD) ja tioredoksiini (TRX) – perheen proteiinit. Lisäksi kirjoittajat kuvaavat sääteleviä tiolikytkimiä nuclear factor kappa B: ssä (NFkB), disintegriini-ja metalloproteinaasi 17: ssä (ADAM17) ja korkean liikkuvuuden ryhmän box 1-proteiinissa (HMGB1) sekä tulehdukselliseen signalointiin liittyvissä kulkureiteissä, mukaan lukien TLR-kaskadit.
artikkelissa ”the Synthetic Lignan Secoisolariciresinol Diglukoside Prevents Asbest-Induced NLRP3 Inflammatorasome Activation in Murine Macrophages”, R. A. Pietrofesa et al. analysoi mahdollinen käyttö LGM2605 in chemoprevention asbestin aiheuttama mesoteliooma. Lgm2605: n on aiemmin osoitettu indusoivan ydintekijän (erytroidijohdos 2)-kuten 2 (Nrf2)-säänneltyjen antioksidanttien geeniekspressiota ja vähentävän asbestin indusoimien reaktiivisten lajien solutasoja. Tässä kirjoittajat osoittavat, että LGM2605 vähentää merkittävästi asbestin aiheuttamaa ilmentymistä nlrp3: n tulehdussairaus, iNOS ja NFkB, sekä proinflammatoristen sytokiinien, nitraattien/nitriittien ja NFkB-aktivaation vapautumista.
E. Turrini et al: n teos ”Cold Atmospheric Plasma Induces Apoptosis and Oxidative Stress Pathway Regulation in T-Lymphoblastoid Leukemiasolut”. tarkoituksena on mekaanisesti analysoida kylmän ilmakehän plasman vaikutusta ja reaktiivisten happi-ja typpilajien (ROS/RNS) induktiota apoptoosiin, DNA-vaurioon ja redox-liittyvien entsyymien, kuten superoksididismutaasin, katalaasin ja glutationireduktaasin, peräkkäiseen säätelyyn, mikä yhdistää lyhytikäiset plasmasta syntyvät lajit keskeisiin solujen redox-signalointireitteihin.
artikkelissa ”Toxicity and Immunogenicity in Murine Melanoomas following Exposure to Physical Plasma-Derived Oxidants”, S. Bekeschus et al. osoita kylmän fyysisen plasman syöpävaikutukset melanoomasoluihin in vitro. Erityisesti nämä solut altistuvat plasmavälitteiselle hapettumiselle, solukuolemalle ja jäljelle jäävien elinkelpoisten solujen liikkuvuuden vähenemiselle. Tähän liittyy muutoksia biomekaanisissa ominaisuuksissa, eli zonula occludens 1 (ZO1) – proteiinien lisääntynyt jäykkyys ja differentiaalinen säätely melanoomasoluissa plasmakäsittelyn jälkeen. Tärkeää on, että Plasmahoito lisää merkittävien histokomplikaatiokompleksin I luokan molekyylien ja kalretikuliinin ilmentymistä, jotka ovat kaksi tärkeintä proteiinia antigeenia esittelevien solujen tunnistamiseen ja fagosytoosiin, joita tarvitaan immuunivasteen muodostamiseen.
Z. Leni et al.: n asiakirjassa ”2-Deoxy-D-glucose Restore Glukokortikoid Sensitivity in Acute Lymphoblastic Leukemia via Modification of N-linkitetty Glykosylation in an Oxygen Tension-Independent Manner”., mahdollinen tapa on kuvattu, miten käsitellä kysymystä kemoresistanssi lapsuuden leukemia. Syöttämällä glukoosi analoginen eri akuutti lymfoblastinen leukemia solulinjat, kirjoittajat voisivat osoittaa tehokas tappaminen syöpäsolujen, johon liittyi endoplasmic reticulum stressiä ja induktio unfolded proteiini vasteet. Molemmat prosessit ovat kriittisiä immunogeenisen solukuoleman synnyssä, joka periaatteessa kykenee aiheuttamaan tulehduksen ja kasvainten vastaisen immuunivasteen.
L. Hu et al. otsikolla ”The Protective Roles of ROS-Mediated Mitophagy on 125I Seeds Radiation Induced Cell Death in HCT116 Cells” esitellään vaurioituneiden mitokondrioiden fagosytoosin kriittinen rooli säteilytyksen aiheuttamassa syöpäsolukuolemassa. Altistamalla ihmisen paksusuolen syöpäsolut jodidijohdannaiselle säteilytykselle in vitro he havaitsivat solunsisäisten ROS: ien ja kohteiden säätelyn (esim.hypoksiaa indusoiva tekijä α, HIF1a; bcl2/adenovirus E1B 19 kDa proteiini-interacting protein 3, BNIP3; NIP3-kaltainen proteiini X, NIX) osallistuvan mitofagian induktioon ja suojaavan syöpäsoluja solukuolemalta. Kirjoittajat ehdottivat mitofagisia reittejä, jotka toimisivat mahdollisina huumekohteina tulevaisuudessa.
A. Leone et al tarkasteluartikkelissa ”Oxidative Stress Gene Expression Profile Correlates with Cancer Patient Poor Prognosis: Identification of Crucial Pathways Might Select Novel Therapeutic Approaches”., kirjoittajat keskustelevat kaksinaamainen rooli reaktiivisen hapen lajien syövän aloittamista, etenemistä, ja ennuste. Heidän analyysinsä, joka ulottuu yli 6 eri kasvaintyyppiin, perustuu syöpätyyppikohtaisiin oksidatiivisen stressin geeniprofiileihin ja Cancer Genome Atlas-tietokannan tietoihin. Tilastollisesti merkittävistä geeneistä, jotka liittyvät syövän aloittamiseen ja etenemiseen, kirjoittajat havaitsivat Forkhead-laatikon M1 (FoxM1) ja tioredoksiinireduktaasin 1 (TrxR1) olevan kriittinen oksidatiivisen stressitason säätelylle kaikissa analysoiduissa kasvaintyypeissä. Lisäksi A. Leone et al. keskustele siitä, miten tunnistetut signalointiverkot korreloivat syövän kantasolujen allekirjoituksiin ja tarjoavat tämän tiedon perusteella, mihin redox-reittejä voitaisiin priorisoida uusien hoitomuotojen kehittämisessä.
kiitokset
vieraileva Toimitustiimi haluaa kiittää kaikkia tähän erikoisnumeroon lähetettyjen kirjoitusten ja katsausartikkelien kirjoittajia. Olemme erittäin kiitollisia lukuisille arvostelijoille, jotka ovat lahjoittaneet aikaansa, tietojaan ja kokemuksiaan jokaiseen artikkeliin. Toivomme, että nautit tästä erikoisnumerosta, joka on omistettu redox-signaloinnin jännittävälle alalle painottaen syöpää, tulehdusta ja plasmalääkitystä.
Sander Bekeschus
Lars Bräutigam
Kristian Wende
Eva-Maria Hanschmann