Radiogene Plasmamembran-Transporte in Tumorzellen

Transporte über die Plasmamembran durch Pumpen, Transporter und Ionenkanäle schaffen und nutzen chemische und elektrische Gradienten zur pH-Homöostase, Substratversorgung und Kataboliten-Entsorgung einer jeden Zelle. Zudem kontrollieren sie das Zellvolumen und sind deswegen übergeordnete Regulatoren von Zellproliferation, Zellmigration und Zelltod. Ionenkanäle erzeugen in erregbaren Zellen elektrische Signale. Sie steuern aber als integrale Module auch biochemische Signaltransduktionsketten, indem sie zum Beispiel in Proteinkomplexen mit Membranrezeptoren und „downstream“ Effektor-Proteinen physisch interagieren oder Ca2+-Signale und Ca2+-Effektorproteine regulieren. Tumorzellen zeichnen sich durch eine aberrante Expression von Ionenkanälen/Transportern aus, welche spezifische Funktionen in der Tumorbiologie ausüben, die sich häufig von ihren ursprünglichen Funktionen in nicht-transformierten Zellen unterschieden. Ein plakatives Beispiel dazu sind spannungsaktivierte Natrium-Kanäle, die in normalen erregbaren Zellen Aktionspotentiale aufbauen und in metastasierenden Karzinomzellen die Gewebeinvasion steuern. Ziel der vorliegenden Promotionsarbeit war, in Tumorzellen die Modulation von Ionenkanälen/Transportern in der Plasmamembran durch therapeutisch relevante Dosen von ionisierender Strahlung zu beschreiben. Hierzu wurden in Zelllinien unterschiedlicher humaner Tumorentitäten (chronische myeloische Leukämie (CML), T-Zell akute lymphatischer Leukämie (T-ALL), Lungen-Adenokarzinom, Kopf-Hals-Plattenepithelkarzinom und Glioblastom) nach Bestrahlung mit 0 Gy bzw. 2-10 Gy Photonen mit der Patch-Clamp-Methode elektrophysiologisch abgeleitet und in der Spannungsklemme Ganzzell- bzw. makroskopische Cell attached-Ströme sowie in der 0 pA-Stromklemme das Membranpotential gemessen. Dabei zeigte sich, dass innerhalb wenigen Stunden nach Bestrahlung Ca2+ -permeable nichtselektive Kationenkanäle (nicht näher definiert in CML-Zellen, TRPM2 in T-ALL-Zellen), K+-Kanäle (Kv3.4 und hERG1 in CML-Zellen, IKCa in T-ALL- und Glioblastomzellen, BKCa in Glioblastomzellen,) sowie Cl--Kanäle (Clc-3- ähnliche Kanäle in Glioblastomzellen) aktivieren. Die radiogene Indukton der Cl-Kanal-Aktivierung in den Glioblastomzellen benötigte die Aktivität der BKCa-Kanäle, wodurch die bereits bekannte Signaling-Funktion der BKCa-Kanäle bestätigt wurde. Die Membranpotential-Ableitungen in den Lungenadenokarzinom-Zellen zeigten eine strahleninduzierte transiente Hyperpolarisation, gefolgt von einer länger anhaltenden Depolarisation des Membranpotentials, die 3 h nach Bestrahlung maximal war. Wegnahme der extrazellulären Glukose revertierte die radiogene Depolarisation, der Glukose-Transport-Hemmer Phlorizin und der EGFR-Tyrosinkinase-Inhibitor Erlotinib hemmten sie. Dies lässt auf eine radiogene, EGFR-Tyrosinkinase vermittelte Aktivierung einer Phlorizin-sensitiven Na+-gekoppelten Glukose-Aufnahme über SGLT-Transporter schließen. Eine radiogene SGLT-Aktivierung wurde auch in den Kopf-Hals-Plattenepithelkarzinom-Zellen beobachtet. Begleitende Experimente des Labors Experimentelle Radioonkologie und der Sektion für Strahlenbiologie und Molekulare Umweltforschung, Klinik für Radioonkologie in Tübingen, demonstrierten, dass die radiogene Aktivierung der Ionenkanäle/Transporter zum klonogenen Überleben der Tumorzellen beitragen. Pharmakologische Hemmung oder Knockdown der Ionenkanäle/Transporter radiosensibilisiert die Tumorzellen und zeigt damit deren funktionelle Relevanz für die DNA-Schadensantwort. Als Mechanismen konnte dabei Ionenkanal-reguliertes radiogenes Ca2+-Signaling identifiziert werden, das in CML-, T-ALL- und Glioblastom-Zellen nachgeschaltet Isoformen von CaMKII aktiviert, wodurch über Inhibition von Cdc-25 und Cdc-2 der Zellzyklus in den bestrahlten Zellen an den Fortschritt der DNA-Reparatur angepasst wird. In den Glioblastomzellen trägt zudem die radiogene Aktivierung der BKCa- und Cl--Kanäle zur verstärkten Migration und Gehirninfiltration der Zellen bei, was möglicherweise auch zum Therapieversagen beitragen kann. Mithilfe erhöhter SGLT-Aktivität erhöhen bestrahlte Karzinomzellen ihre Glukoseaufnahme, um so den durch DNA-Reparatur erhöhten Energieverbrauch ausgleichen zu können

Web-based e-learning environment, Journal of Telecommunications and Information Technology, 2003, nr 4

Using a progressive information technologies for development of web-based courses and their administration brings a lot of practical and theoretical problems. We know web course problem is only small solution concerning construction of a large entire web-based e-learning environment. One of a practical problem is how to construct web-based electronic courses that have to meet international AICC standards. Implementation of such strict statements resulted in a lot of small or larger difficulties if we had used an elementary HTML editor. Using a special web course oriented editors can absolutely solve this problem. The second problem is construction of the web-based e-learning application that can administrate such web courses and takes into consideration AICC regulations. Development of such web applications is founded on the latest web technologies. This article introduces one approach to the modeling of the two most important components (web-based course, web-based application) of the web-based e-learning environment, convenient for Military Academy in Brno and Czech army. The article outlines the structure of web subject, e-learning environment and their implementation1. The LMS’s structure and its functionality, based on a snaps algebra, belong to important results of the article

Targeting TRPM2 Channels Impairs Radiation-Induced Cell Cycle Arrest and Fosters Cell Death of T Cell Leukemia Cells in a Bcl-2-Dependent Manner

Messenger RNA data of lymphohematopoietic cancer lines suggest a correlation between expression of the cation channel TRPM2 and the antiapoptotic protein Bcl-2. The latter is overexpressed in various tumor entities and mediates therapy resistance. Here, we analyzed the crosstalk between Bcl-2 and TRPM2 channels in T cell leukemia cells during oxidative stress as conferred by ionizing radiation (IR). To this end, the effects of TRPM2 inhibition or knock-down on plasma membrane currents, Ca2+ signaling, mitochondrial superoxide anion formation, and cell cycle progression were compared between irradiated (0–10 Gy) Bcl-2-overexpressing and empty vector-transfected Jurkat cells. As a result, IR stimulated a TRPM2-mediated Ca2+-entry, which was higher in Bcl-2-overexpressing than in control cells and which contributed to IR-induced G2/M cell cycle arrest. TRPM2 inhibition induced a release from G2/M arrest resulting in cell death. Collectively, this data suggests a pivotal function of TRPM2 in the DNA damage response of T cell leukemia cells. Apoptosis-resistant Bcl-2-overexpressing cells even can afford higher TRPM2 activity without risking a hazardous Ca2+-overload-induced mitochondrial superoxide anion formation

Analiza energetske efikasnosti sušenja semenskog kukuruza u Institutu za kukuruz “Zemun Polje“ u Zemunu

In this paper actual parameter analysis of corn seed energy eficiency drying process was performed in Maize research institute „Zemun polje“ in Zemun. Energy consumption data and performances of old – natural gas based system and new – corncob combustion based system were compared and analyzed. This paper deals with basic improvement measures, biomass usage and corncob usage validation in this type of industrial systems.U ovom radu je analizirana i ispitana energetska efikasnost sušenja semenskog kukuruza u doradnom centru Instituta za kukuruz “Zemun Polje“ u Zemunu. Podaci o radu starog sistema sušenja koji je kao energent koristio prirodni gas, analizirani su i upoređeni sa energetskim parametrima novog sistema, koji kao energent koristi usitnjeni oklasak dobijen u procesu krunjenja semenskog kukuruza. Rad se takođe bavi i razmatranjem ekoloških aspekata korišćenja oklaska kao goriva i tehnoekonomskom opravdanošću primene primene ovakvog sistema sušenja