semnalizarea Redox este un jucător cheie în reglarea proceselor fiziologice. Conceptele actuale din biologia redox și medicina plasmatică subliniază semnificația dereglării redox în inflamație și diferite patologii, inclusiv cancerul. Identificarea și caracterizarea comutatoarelor specifice de tiol proteic și a căilor de semnalizare reglementate de redox sunt două dintre provocările din domenii. De exemplu, celulele tumorale sunt adesea localizate într-un mediu hipoxic, ceea ce duce la o semnalizare redox unică care afectează metabolismul, proliferarea, metastazele și apoptoza, precum și angiogeneza și răspunsul imun. Descifrarea și înțelegerea reglării redox a anumitor molecule și procese într-un context fiziologic și patologic ar putea permite dezvoltarea de noi căi terapeutice. Aceste strategii ar putea cuprinde dezvoltarea de molecule mici care vizează în mod specific comutatoarele de tiol și cascadele de semnalizare Redox dereglate sau generarea localizată de specii reactive de oxigen, de exemplu, prin surse de plasmă fizică rece. Această problemă specială este dedicată oxidanților și semnalizării redox.
una dintre lucrări este un articol de revizuire intitulat „reglarea Redox a proceselor inflamatorii este controlată enzimatic.”I. Lorenzen și colab. introduceți molecule active redox. Acestea rezumă funcții distincte și implicații patologice ale enzimelor care reglează producția și descompunerea lor, cum ar fi nicotinamidă adenină dinucleotid fosfat oxidaze (NOX), oxid nitric sintaze (NOS), superoxid dismutaze (SOD) și proteine din familia tioredoxinei (TRX). Mai mult, autorii descriu comutatoarele tiol de reglementare în factorul nuclear kappa b (NFkB), o dezintegrină și metaloproteinază 17 (ADAM17) și proteina caseta 1 a grupului de mobilitate ridicată (HMGB1), precum și în căile legate de semnalizarea inflamatorie, inclusiv cascadele TLR.
în articolul „Diglucozidul sintetic Lignan Secoisolariciresinol previne activarea Inflammasomului Nlrp3 indus de azbest în macrofagele Murine”, R. A. Pietrofesa și colab. Analizați utilizarea potențială a LGM2605 în chemoprevenția mezoteliomului indus de azbest. LGM2605 s-a dovedit anterior că induce expresia genică a factorului nuclear (derivat din eritroide 2)-Ca 2 (Nrf2)-antioxidanți reglementați și pentru a reduce nivelurile celulare ale speciilor reactive, induse de azbest. Aici, autorii arată că LGM2605 reduce semnificativ expresia indusă de azbest a inflammasomului NLRP3, iNOS și NFkB, precum și eliberarea citokinelor proinflamatorii, nivelurile de nitrați/nitriți și activarea NFkB.
lucrarea intitulată „Plasma atmosferică rece induce apoptoza și reglarea căii de stres oxidativ în celulele leucemiei t-Limfoblastoide” de E. Turrini și colab. scopul de a analiza mecanic impactul plasmei atmosferice reci și inducerea speciilor reactive de oxigen și azot (ROS/RNS) asupra apoptozei, deteriorarea ADN-ului și reglarea ascendentă consecutivă a enzimelor legate de redox, cum ar fi superoxid dismutaza, catalaza și glutation reductaza, conectând astfel speciile generate de plasmă de scurtă durată la căile centrale de semnalizare Redox celulare.
în articolul „toxicitate și imunogenitate în melanomul Murin după expunerea la oxidanți derivați din plasmă fizică”, S. Bekeschus și colab. demonstrați efectele anticanceroase ale plasmei fizice reci asupra celulelor melanomului in vitro. Mai exact, aceste celule sunt supuse oxidării mediate de plasmă, morții celulare și motilității reduse a celulelor viabile rămase. Aceasta este însoțită de modificări ale proprietăților biomecanice, adică o rigiditate crescută și o reglare diferențială a proteinelor zonula occludens 1 (ZO1) din celulele melanomului după tratamentul cu plasmă. Important, tratamentul cu plasmă crește expresia moleculelor majore de histocompatibilitate complexe de clasa I și calreticulină, două proteine majore pentru recunoașterea și fagocitoza celulelor care prezintă antigen necesare pentru a monta un răspuns imun.
în lucrarea „2-deoxi-D-glucoza restabilește sensibilitatea glucocorticoizilor în leucemia limfoblastică acută prin modificarea glicozilării legate de N într-o manieră independentă de tensiunea oxigenului” de Z. Leni și colab., este descris un mod posibil, cum să abordăm problema chimiorezistenței în leucemia din copilărie. Prin alimentarea unui analog de glucoză la diferite linii celulare de leucemie limfoblastică acută, autorii ar putea arăta uciderea eficientă a celulelor canceroase care a fost însoțită de stresul reticulului endoplasmatic și inducerea răspunsurilor proteice desfășurate. Ambele procese sunt critice în provocarea morții celulare imunogene, care este, în principiu, capabilă să conducă inflamația și răspunsurile imune antitumorale.
lucrarea lui L. Hu și colab. intitulat „rolurile protectoare ale Mitofagiei mediate de ROS pe semințele 125i moartea celulară indusă de radiații în celulele HCT116” descoperă un rol critic al fagocitozei mitocondriilor deteriorate în moartea celulelor canceroase induse de iradiere. Prin expunerea celulelor cancerului de colon uman la iradierea derivată de iodură in vitro, au găsit o reglare ascendentă a ros intracelular și a țintelor (de exemplu, factorul inductibil de hipoxie XV, HIF1a; Bcl2/adenovirus E1B 19 kDa proteina care interacționează cu proteina 3, BNIP3; proteina X asemănătoare NIP3, NIX) implicată în inducerea mitofagiei, protejând celulele canceroase de moartea celulelor. Autorii au sugerat căi mitofagice pentru a servi ca posibile ținte de droguri în viitor.
în articolul de revizuire „profilul expresiei genei stresului oxidativ se corelează cu prognosticul slab al pacientului cu Cancer: identificarea căilor cruciale ar putea selecta Noi abordări terapeutice” de A. Leone și colab., autorii discută rolul dublu al speciilor reactive de oxigen în inițierea, progresia și prognosticul cancerului. Analiza lor, care se extinde pe 6 tipuri distincte de tumori, se bazează pe profiluri genetice de stres oxidativ specifice tipului de cancer și date din Baza de date Cancer Genome Atlas. Printre genele semnificative statistic asociate cu inițierea și progresia cancerului, autorii au descoperit că Forkhead box M1 (FoxM1) și tioredoxin reductaza 1 (TrxR1) sunt critice pentru reglarea nivelului de stres oxidativ în toate tipurile de tumori analizate. Mai mult, A. Leone și colab. discutați despre modul în care rețelele de semnalizare identificate se corelează cu semnăturile celulelor stem canceroase și furnizați prin aceste cunoștințe pe care căile redox ar putea fi prioritizate pentru dezvoltarea de noi terapii.
mulțumiri
echipa editorială invitată ar dori să mulțumească tuturor autorilor lucrărilor contribuite și articolelor de revizuire trimise la acest număr special. Suntem foarte recunoscători numeroșilor recenzori, care și-au donat timpul, cunoștințele și experiența fiecărui articol. Sperăm că vă veți bucura de această problemă specială, dedicată domeniului interesant al semnalizării redox, cu accent pe cancer, inflamație și medicină cu plasmă.
Sander Bekeschus
Lars Br Oktifutigam
Kristian Wende
Eva-Maria Hanschmann