CCF20091118000

Biologia nowotworzenia - Ćwiczenie 5 i 6 Ćwiczenie 5 i 6

KOLAGEN W DIAGNOZOWANIU ŁAGODNYCH I ZŁOŚLIWYCH NOWOTWORÓW CZŁOWIEKA: JAKOŚCIOWA I ILOŚCIOWA OCENA KOLAGENU W NOWOTWORACH ŁAGODNYCH I ZŁOŚLIWYCH CZŁOWIEKA

1. Wprowadzenie

2. Jakościowa ocena kolagenu w nowotworach łagodnych i złośliwych człowieka

2.1. Krojenie preparatów mrożeniowych jelita grubego, żołądka i skóry

2.2. Obserwacja fluorescencji kolagenu w preparatach mrożeniowych jelita grubego, żołądka i skóry

2.3. Barwienie różnicujące włókna kolagenowe i elastyczne

3. Ilościowa ocena kolagenu w nowotworach łagodnych i złośliwych człowieka

3.1. Barwienie preparatów parafinowych czerwienią syriuszową

3.2. Rejestracja i analiza obrazów preparatów parafinowych barwionych czerwienią syriuszową zmian skórnych w świetle spolaryzowanym

4. Literatura

1. Wprowadzenie

Kolagen jest zewnątrzkomórkowym fibrylarnym białkiem najbardziej rozpowszechnionym w tkankach zwierzęcych, stanowiąc 20 - 40 % wszystkich białek. Buduje m. in. skórę, kości, ścięgna, chrząstki, czy rogówkę [Kłyszejko-Stefanowicz, 1995]. Włókna kolagenowe charakteryzują się nierozpuszczlnością i dużą wytrzymałością na rozciąganie. Prawie dwie trzecie cząsteczki kolagenu (65%) stanowią tylko trzy aminokwasy, tj. glicyna (33%), prolina z hydroksyproliną (21%) i alanina (11%). Podstawową jednostką strukturalną kolagenu jest tropokolagen zbudowany z trzech helikalnych łańcuchów polipeptydowych, zwanych podjednostkami a, z których każdy składa się z prawie 1000 reszt aminokwasowych. Cząsteczki a mogą być homotrimerami lub heterotrimerami [Kłyszejko-Stefanowicz, 1995].

Do tej pory poznano ponad 20 typów kolagenu różniących się masą cząsteczkową składem i sekwencją aminokwasów, skadem podjednostek, stopniem hydroksylacji (proliny i lizyny) i glikozylacji, a także strukturą przestrzenną lokalizacją tkankową procesem biosyntezy i modyfikacjami potranslacyjnymi [Bańkowski, 1982; Sawicki, 1997].

Najbardziej rozpowszechniony jest kolagen typu I. Stanowi on ok. 90% wszystkich znanych kolagenów, a znajduje się w skórze, ścięgnach, więzadłach, kościach i narządach wewnętrznych [Bańkowski i Gałasiński, 1974], Charakteryzuje się niską zawartością hydroksylowaną lizynę (Lys OH) i wysoką zawartością cukrów. Jego włókna są grube i ciasno upakowane, nadając narządom wytrzymałość mechaniczną i odporność na rozciąganie [Sawicki, 1997, Kłyszejko-Stefanowicz, 1995]. Mutacje w genach odpowiedzialnych za kodowanie prokolagenu typu 1 powodują nadmierną ruchomość stawów oraz wrodzone obustronne przemieszczenie bioder. Mutacje innego rodzaju powodują upośledzenie procesu osteogenezy, a także deformację kości, niski wzrost i nieprawidłowości w uzębieniu [McKusick, 1998J.

Obok kolagenu I często pojawia się kolagen III. Występuje on m. in. w skórze właściwej, błonie podśluzowej żołądka czy jelita, naczyniach krwionośnych. Jego włókna są cienkie i elastyczne, dzięki czemu narządy zyskują elastyczność [Sawicki, 1997, Kłyszejko-Stefanowicz, 1995], Mutacje w genach kodujących kolagen III prowadzą do bardzo niebezpiecznej kruchości naczyń krwionośnych, w wyniku czego najczęściej następuje śmierć z powodu krwotoku [McKusick, 1998].

Kolagen IV jest natomiast głównym składnikiem strukturalnym błony podstawnej, na której spoczywają nabłonki i śródbłonki i która otacza nerwy, adipocyty (magazynujące tłuszcz), mięśnie gładkie, prążkowane i serca.