1
ZMĚNY VELIKOSTI JADERNÝCH PÓRŮ PO APLIKACI TERAPEUTICKÉHO ULTRAZVUKU Vaškovicová N. 1 , Janisch R. 2 , Škorpíková J. 1 1 Biofyzikální ústav, Lékařské fakulta, Masarykova univerzita, Brno 2 Biologický ústav, Lékařské fakulta, Masarykova univerzita, Brno Metodika Buňky HL-60 byly ovlivněny frekvencí 1 MHz a 3 MHz v kontinuálním a pulsním (1:2) režimu, intenzitou 1 W/cm 2 , po dobu 10 minut ultrazvukovým generátorem BTL-07p (BEAUTYLINE, Praha) v blízkém ultrazvukovém poli. Po aplikaci ultrazvuku byly buňky fixovány 3 % glutaraldehydem, 2,5 % paraformaldehydem v 0,1 M kakodylátovém pufru po dobu 10 minut. Úvod Změny velikosti jaderných pórů po působení terapeutického ultrazvuku mohou vzniknout v důsledku dvou mechanismů. Prvním je bezprostřední mechanický účinek na vazby jednotlivých podjednotek jaderných pórů (poriny, asociované proteiny). Druhým jsou buněčné mechanismy tj. buňkou řízené změny struktury jaderného póru buď v důsledku transportu makromolekuly přes jaderný pór, nebo z důvodu přeskupení jaderných pórů v jaderném obalu. V této práci byly sledovány změny velikosti pórů po aplikaci různých podmínek ozvučení. Výsledky U vzorků ovlivněných 1 MHz v kontinuálním a pulsním režimu byl nalezen ihned po ozvučení rozdíl ve velikosti pórů rozlomených v protoplasmické ploše jaderného obalu (p 1kont =0,0000; p 1puls =0,0004). Vzorky ovlivněné 3 MHz v kontinuálním a pulsním režimu měly statisticky významný rozdíl ve velikosti jaderných pórů v lomu exoplasmickou plochou (p 3kont =0,0000; p 3puls =0,006). Závěr Terapeutický ultrazvuk za výše uvedených podmínek způsobil narušení membránových struktur tvořených z proteinových podjednotek. Jednalo se o přímý mechanický vliv na struktury jaderných pórů. Repliky jaderného obalu: PF- protoplasmická plocha, EF- exoplasmická plocha, JM- jaderná membrána, PnP- perinukleární prostor, JP- jaderný pór, šipka v kruhu- směr pokovení platinou. Velikost měřítka 0,2 µm. Repliky membránových struktur byly připraveny na přístroji Freeze-Etching Systém BALTEC 060 (Leica). Na replikách byly snímány lomy vnitřní a vnější membránou jaderného obalu jednotlivých buněk. Pomocí programu Adaptive Contrast Control byly měřeny průměry jednotlivých jaderných pórů a to v protoplasmické (žlutě) a exoplasmické (zeleně) ploše jaderného obalu. Hodnocení těchto velikostí bylo mezi kontrolním a ovlivněným vzorkem Mann-Whitneyho neparametrickým t- testem, hladina významnosti p<0,05. Jaderná membrána po ovlivnění frekvencí 3 MHz v kontinuálním režimu. Šipky ukazují na zvětšené jaderné póry. Na snímku (vpravo) detailní pohled, narušená vnitřní struktura lomu zvětšených jaderných pórů. Velikost zvětšených jaderných pórů je 130±20nm. Jaderná membrána kontrolního vzorku: PF- protoplasmická plocha, EF- exoplasmická plocha, JM- jaderná membrána, Černé šipky- jaderné póry, Černá šipka v kruhu- směr pokovení, Velikost měřítka 500 nm. Průměrná velikost jaderných pórů v protoplasmické ploše je 95±10nm, v exoplasmické ploše 97±10nm. PF- protoplasmická plocha, EF- exoplasmická plocha, JM- jaderná membrána, Šipka v kruhu- směr pokovení. Repliky jaderného obalu. Na levém snímku freeze-fracture přes obě membrány jaderného obalu, na pravém snímku cross- fracture přes jaderný obal. Jaderná membrána vzorku ovlivněného frekvencí 3 MHz v pulsním režimu: PF- protoplasmická plocha, EF- exoplasmická plocha, JM- jaderná membrána, Černá šipka v kruhu- směr pokovení, Velikost měřítka 500 nm. Průměrná velikost jaderných pórů po ovlivnění je 103±14nm v protoplasmické ploše a 99±7nm v exoplasmické ploše vzorku.
