Μελέτη της απάντησης βιολογικού υλικού (Saccharomyces cerevisiae) στο stress μετά από επίδραση φαρμακολογικά δραστικών ουσιών
Authors: Βώβου Ιωάννα 
Published: August 2021

Σκοπός της διατριβής ήταν η μελέτη της απάντησης των κυττάρων του μονοκυττάριου ευκαρυωτικού οργανισμού Saccharomyces cerevisiae στο ισχυρό θερμικό stress (shock) και η διερεύνηση υποκείμενων ρυθμιστικών παραγόντων και διαδικασιών. Ο S. cerevisiae χρησιμοποιείται ευρέως ως πειραματικό πρότυπο στη βιοϊατρική έρευνα, με αξιόπιστα αποτελέσματα, λόγω των ομόλογων με τους ανώτερους οργανισμούς κυτταρικών λειτουργιών. Η μελέτη του εξελικτικώς συντηρητικού φαινομένου της απάντησης των οργανισμών σε στρεσσογόνα ερεθίσματα που μεταβάλλουν τη φυσιολογική ομοιόσταση επικεντρώνεται σήμερα στη διερεύνηση φυσιολογικών, βιοχημικών, κυτταρικών και μοριακών προσαρμοστικών μηχανισμών.Στη διατριβή διερευνήθηκε ο ρόλος του εξωτερικού περιβάλλοντος κατά την απάντηση στο stress στο σακχαρομύκητα και η συμμετοχή του pH, της de novo πρωτεϊνοσύνθεσης, της ιοντικής ομοιόστασης και της φωσφορυλίωσης καθώς και η προστατευτική και προσαρμοστική απάντηση μετά από επίδραση φαρμάκων που αλληλεπιδρούν με τη HSP90 και τα πυρηνικά οξέα. Οι δραστικές ουσίες χορηγήθηκαν σε υγρές καλλιέργειες της μεταλογαριθμικής φάσης ανάπτυξης (27°C, 22h) του μύκητα, χωρίς (μάρτυρες) ή μετά από έκθεση σε ήπιο θερμικό stress (37°C, 2h, προθερμασμένα κύτταρα), πριν ή κατά την ακόλουθη έκθεση σε θερμικό shock (HS, 53°C, 30min).Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι το ελεύθερο κυττάρων υπερκείμενο των ανθεκτικών προθερμασμένων καλλιεργειών αύξησε την επιβίωση των μαρτύρων, με τη συμμετοχή της de novo πρωτεϊνοσύνθεσης, αλλά χωρίς τη συμμετοχή του pHe και του Ca2+e. Η αναστολή της Η+ΑΤΡάσης από την ομεπραζόλη πριν ή κατά το HS προσέδωσε δοσοεξαρτώμενη ανθεκτικότητα στους μάρτυρες, ενώ η αναστολή των διαύλων Κ+ από τα ιόντα τετρααιθυλαμμωνίου οδήγησε σε θερμοανθεκτικότητα μόνο κατά το HS. Η αμιοδαρόνη έδειξε δοσοεξαρτώμενη τοξική επίδραση, ενώ η μεπιβακάίνη δε μετέβαλε την απάντηση. Ο αναστολέας των ΡΡ2Α φωσφατασών οκαδαϊκό οξύ εμφάνισε διφασική τοξική δράση στους μάρτυρες. Κατά τη μη εκλεκτική αναστολή των φωσφατασών από το μολυβδαίνιο, το ελεύθερο κυττάρων υπερκείμενο των ανθεκτικών μη προθερμασμένων καλλιεργειών άσκησε προστατευτική επίδραση στους μάρτυρες κατά το HS, σε αντίθεση με το προερχόμενο από ανθεκτικούς πληθυσμούς μετά από επίδραση του αναστολέα της HSP90 γελνταναμυκίνη ή του αντιμεταβολίτη 5-φθοριουρακίλη.Τα ευρήματα αυτά οδήγησαν στο συμπέρασμα ότι, οι όποιες μεταβολές στο υλικό καλλιέργειας κατά την έκθεση του σακχαρομύκητα σε ήπιο θερμικό stress καθόρισαν, ανεξάρτητα από το pHe, την προστατευτική ικανότητα του εξωκυττάριου μικροπεριβάλλοντος προς όφελος των πληθυσμών που δεν είχαν προετοιμαστεί για να επιβιώσουν υπό συνθήκες ισχυρού shock. Τόσο η παραγωγή προστατευτικών σημάτων κατά το ήπιο θερμικό stress, όσο και η αποδοχή της προστατευτικής επίδρασης υπό συνθήκες ισχυρού shock ήταν εξαρτώμενη από τη de novo πρωτεϊνοσύνθεση. Τέλος, η ομοιόσταση των Η+ και Κ+ έπαιξε αποφασιστικό ρόλο στην επιβίωση κατά το HS, ενώ κατά στην προσαρμοστική απάντηση πιθανώς να εμπλέκονται οι φωσφατάσες ΡΡ2Α, καθώς και γενωμικά γεγονότα, αφού κατά το φαρμακολογικό stress με ουσίες που δρούν άμεσα ή έμμεσα στον πυρήνα παρατηρήθηκε θερμοαντοχή, χωρίς επαγωγή των προστατευτικών ιδιοτήτων του εξωτερικού περιβάλλοντος.