Molekulární mechanismy adaptace živočišných buněk na hyperosmotický stres

Abstract

Various types of cells animal tissues consist of need to adapt to intracellular as well as extracellular osmotic changes in order to maintain homeostasis. Hypertonicity (increased osmolarity) is one of the factors activating complex cellular reactions. In order to manage such stress, a cell needs to incorporate regulation pathways that can either regulate ion transporters through WNK kinases or activate gene expression of transporters of compatible osmolytes through the transcription factor TonEBP/NFAT5. Physiologically exposed to hypertonic conditions are cells in renal medulla, cartilage, inner ear tissues, in specialised neurons or buccal epithelium. This work includes basic and current knowledge about the adaption of cells to increased osmolarity of outer environment. Key words: Hyperosmolarity, osmotic stress, TonEBP/NFAT5, WNK kinases, NF-κB, HSP70

Nejrůznější buněčné typy, které tvoří živočišné tkáně, se musí vyrovnávat a extracelulárními změnami osmolarity, aby si udržely svou homeostázu. Hypertonicita (zvýšená osmolarita) je jedním z faktorů, který v buňkách spouští komplexní odpověď. Aby byla buňka schopna se s tímto stresem vyrovnat, musí zapojit regulační kaskády, které buď prostřednictvím WNK kináz regulují transportéry iontů anebo je prostřednictvím transkripčního faktoru TonEBP/NFAT5 spuštěna exprese genů pro transportéry kompatibilních osmolytů. Fyziologicky jsou hypertonickým podmínkám vystaveny buňky dřeně ledvin, chrupavek, buňky tkání vnitřního ucha, ve specializovaných neuronech anebo buňkách bukálního epitelu. Práce shrnuje základní a aktuální poznatky o adaptaci buněk na zvýšenou osmolaritu okolního prostředí. Klíčová slova: Hyperosmolarita, osmotický stres, TonEBP, WNK kinázy , NF-κB, HSP70