The precise mechanism of action of

The precise mechanism of action of presynaptically- acting neurotoxic PLA2s from snake venoms has been a matter of debate for decades. After the initial pharma- cological and ultrastructural findings showing a triphasic effect and degeneration of the motor nerve terminals (Chang et al., 1973; Cull-Candy et al., 1976; Dixon and Harris, 1999), the issue of the localization of these toxins in the synaptic cleft remained unsolved, as was the ques- tion on whether these PLA2s are internalized into nerve terminals. The work of Logonder and colleagues, from Ljubljana and Newcastle upon Tyne, approached this subject with an experimental design based on four relevant aspects: (a) in order to avoid the damage to presynaptic terminals, a mutant of ammodytoxin A, from Vipera ammodytes, which had 15 fold less toxicity than the native toxin, was prepared; (b) this recombinant protein was conjugated to nanogold particles to allow visualization of binding at the resolution provided by the transmission electron microscope; (c) a quantitative ultrastructural method was followed to identify the most frequent location of the toxin conjugate; and (d) the toxin-nanogold conju- gate was injected in mice, thus allowing the localization of this toxin in vivo.
Nanogold particles were found in the synaptic cleft, especially in the plasma membrane of the terminal boutons, in the postsynaptic trough and in the synaptic folds. Very few particles were observed in the plasma membrane of muscle fibers, in agreement with the lack of myotoxicity described for ammodytoxin A. In addition, particles were found in the cytoplasm of the terminal axon and terminal boutons, in close association with mitochondria and cytoplasmic vesicles. Interestingly, some of these mitochondria showed signs of degenera- tion, in agreement with work performed in neuronal cell culture showing internalization of neurotoxic PLA2s and binding to mitochondria, followed by damage to this organelle (Rigoni et al., 2008).
This study, together with the work of Dixon and Harris (1996) with notexin, elucidated the cellular localization of neurotoxic and myotoxic PLA2s, respectively, using high- resolution nanogold-based electron microscopic methods. The work of Logonder et al. clearly demonstrated the binding and internalization of a neurotoxic PLA2 in nerve terminals in vivo. The implications of these observations for the mechanism of action of these neurotoxins remain to be elucidated.
The following is a personal account of this work by Igor Krizaj: “The molecular basis of presynaptic neuro- toxicity of snake venom secreted PLA2s has been an attractive scientific challenge since the initial character- ization, more than half a century ago, of the pharmaco- logical and physiological action of their first representative, crotoxin. However, in spite of many studies there are still questions to be answered before these neurotoxins can be used effectively as biological tools or therapeutic agents. One of the most exciting questions is, do b-neurotoxins act on the motoneuron extracellularly, intracellularly, or from both sides? There were, already, at that time some reports on the inter- nalization of neurotoxic sPLA2s into mammalian neuronal cells in culture. Such cells are, however, not natural target cells for b-neurotoxins, being a motoneuron. Due to many technical problems associated with the work on the tiny and structurally complicated mammalian neuromuscular junction, the demonstration of internalization of a b- neurotoxins into the motor nerve terminal has been lacking. Spurred by this tough scientific problem, and having available an effective procedure for synthesizing a biologically active nanogold particle-conjugated deriv- ative of ammodytoxin, a b-neurotoxin from the venom of Vipera a. ammodytes, it was not hard to convince colleagues from the Newcastle University to join the endeavour and constitute an international scientific team. Mice were poisoned with the nanogold- ammodytoxin, their soleus muscles extracted and pro- cessed for transmission electron microscopy. The electron micrographs obtained undoubtedly showed that the presynaptically neurotoxic sPLA2 was internalized into the motor nerve terminal, its cytosol, mitochondria and vesicular structures inside the cytoplasm. Although the obvious link between motoneuronal uptake of b-neuro- toxin and neurotoxicity has to still to be confirmed, this work is a fundamental step toward confirming the hypothesis that the neurotoxic sPLA2s are selectively targeted to the peripheral neuromuscular synapses, from where they are internalized into the terminal boutons to paralyse the neuromuscular junction”.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

กลไกที่ชัดเจนของการดำเนินการของ presynaptically-รักษาการ PLA2s neurotoxic จากงูดีแล้วเรื่องของการอภิปรายสำหรับทศวรรษที่ผ่านมา หลังจากเริ่มต้น pharma-cological และ ultrastructural พบแสดงผล triphasic และเสื่อมของขั้วประสาทมอเตอร์ (ช้างร้อยเอ็ด al., 1973 ลูกกวาดเก็บ et al., 1976 นดิกซันและแฮร์ริส 1999), ฉบับแปลของสารพิษเหล่านี้ในเพดาน synaptic ยังคงยังไม่ได้แก้ไข เป็น ques-สเตรชันในว่า internalized PLA2s เหล่านี้เป็นขั้วประสาท การทำงานของ Logonder และเพื่อนร่วมงาน ลูบลิยานาและนิวคาสเซิลอะพอนไทน์ ประดับเรื่องนี้ ด้วยการออกแบบการทดลองตามสี่ด้านที่เกี่ยวข้อง: (a) เพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายการ mutant ของ ammodytoxin A, ammodytes, Vipera ซึ่งมีความเป็นพิษน้อยกว่าสารพิษเจ้าพับ 15 จาก ขั้ว presynaptic ถูกเตรียม (ข) นี้ recombinant โปรตีนถูกกลวงให้อนุภาค nanogold ให้แสดงสถานะของการผูกที่ละเอียดด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนส่ง (c) เชิงปริมาณ ultrastructural วิธีถูกตามเพื่อระบุตำแหน่งของค่าสังยุคพิษ บ่อย และ (d) conju-ประตู nanogold พิษถูกฉีดในหนู จึง ช่วยแปลสารพิษนี้ในสัตว์ทดลองอนุภาค Nanogold พบเพดาน synaptic โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ในเยื่อพลาสมาของ boutons เทอร์มินัล ราง postsynaptic และ ในพับ synaptic สุภัคอนุภาคน้อยในเมมเบรนของพลาสม่าของเส้นใยกล้ามเนื้อ ยังคงขาด myotoxicity ที่อธิบายไว้ใน ammodytoxin อ. นอกจากนี้ อนุภาคพบในไซโทพลาซึมของแอกซอนที่เทอร์มินัลการเทอร์มินัล boutons ในความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับ mitochondria และอสุจิ cytoplasmic เป็นเรื่องน่าสนใจ บางส่วนของ mitochondria เหล่านี้แสดงให้เห็นสัญญาณของ degenera-สเตรชัน ยังคงทำงานในเซลล์ neuronal วัฒนธรรมแสดง internalization neurotoxic PLA2s และผูกให้ mitochondria ตามความเสียหายนี้ออร์แกเนลล์ (Rigoni et al., 2008)ศึกษา กับการทำงานของนดิกซันและแฮริส (1996) กับ notexin, elucidated แปลโทรศัพท์มือถือของ neurotoxic และ myotoxic PLA2s ตามลำดับ ใช้วิธีกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนใช้ nanogold ความละเอียดสูง การทำงานของ Logonder et al. ชัดเจนแสดงผูกและ internalization PLA2 neurotoxic ในเทอร์มินัลประสาทในสัตว์ทดลอง ผลกระทบของข้อสังเกตเหล่านี้สำหรับกลไกในการดำเนินการของ neurotoxins เหล่านี้ยังคงเป็น elucidatedต่อไปนี้เป็นบัญชีส่วนบุคคลขึ้นโดย Igor Krizaj: "พื้นฐานระดับโมเลกุลของ presynaptic สมองความเป็นพิษของงูพิษ secreted PLA2s ได้รับความท้าทายทางวิทยาศาสตร์น่าสนใจตั้งแต่การเริ่มต้นอักขระ-ization กว่าครึ่งศตวรรษ pharmaco ตรรกะ และสรีรวิทยาการดำเนินการของตัวแทนของตนแรก crotoxin อย่างไรก็ตาม แม้ในการศึกษา ยังคงมีคำถามให้ตอบก่อน neurotoxins เหล่านี้สามารถใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพเป็นเครื่องมือชีวภาพหรือบริษัทตัวแทนการรักษา คำถามที่น่าตื่นเต้นที่สุดคือ ทำ b neurotoxins ดำเนินการ motoneuron extracellularly, intracellularly หรือ จากทั้งสองด้านหรือไม่ มี แล้ว ในขณะที่บางรายงานบนอินเตอร์-nalization ของ sPLA2s neurotoxic เป็นเซลล์ neuronal mammalian ในวัฒนธรรม เซลล์ดังกล่าวไม่ อย่างไรก็ตาม b-neurotoxins การ motoneuron เซลล์เป้าหมายธรรมชาติ จากหลายปัญหาทางเทคนิคเกี่ยวข้องกับการทำงานเล็ก ๆ และ structurally ซับซ้อน mammalian กล้ามแยก การสาธิต internalization ของ b-neurotoxins เป็นประสาทมอเตอร์เทอร์มินัลมีการขาด กระตุ้น โดยปัญหาทางวิทยาศาสตร์ยาก และมีมี กระบวนการมีประสิทธิภาพในการสังเคราะห์เป็นชิ้นงาน nanogold อนุภาคกลวง deriv-ative ของ ammodytoxin, b-neurotoxin จากพิษของ Vipera a. ammodytes ไม่ยากที่จะโน้มน้าวให้ผู้ร่วมงานจากมหาวิทยาลัยนิวคาสเซิลรวม endeavour ที่ และเป็นทีมทางวิทยาศาสตร์นานาชาติ หนูถูกยาพิษ มี nanogold ammodytoxin กล้ามเนื้อ soleus สกัด และโปร-cessed สำหรับการส่งผ่านอิเล็กตรอน microscopy Micrographs อิเล็กตรอนได้อย่างไม่ต้องสงสัยพบว่า sPLA2 presynaptically neurotoxic ที่ internalized ในประสาทมอเตอร์เทอร์มินัล ของไซโตซอล mitochondria และ vesicular โครงสร้างภายในไซโทพลาซึม แม้ว่าการเชื่อมโยงที่ชัดเจนระหว่าง motoneuronal ดูดซับสารพิษ b-ศัลยกรรม neurotoxicity ได้ยังอาจ งานนี้ได้ขั้นพื้นฐานตอนยืนยันสมมติฐานที่ neurotoxic sPLA2s จะเลือกเป้าหมายกล้าม synapses ต่อพ่วง จากที่พวกเขามี internalized ใน boutons เทอร์มินัลทำให้เป็นอัมพาตแยกกล้าม"

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

กลไกที่แม่นยำของการกระทำของ presynaptically- ทำหน้าที่ PLA2s อัมพาตจากพิษงูได้รับเรื่องของการอภิปรายมานานหลายทศวรรษ หลังจากที่ค้นพบครั้งแรก pharma- cological และจุลภาคซึ่งแสดงให้เห็นผลกระทบ TriPhasic และความเสื่อมของขั้วประสาทมอเตอร์ (ช้าง et al, 1973;. คัด-Candy, et al, 1976;. ดิกสันและแฮร์ริส, 1999) ปัญหาของการแปลของ สารพิษเหล่านี้ใน synaptic แหว่งยังไม่ถูกคลี่คลายเช่นการถามว่า PLA2s เหล่านี้จะ internalized เป็นขั้วประสาท การทำงานของ Logonder และเพื่อนร่วมงานจากลูบลิยานาและ Newcastle upon Tyne เดินเรื่องนี้ด้วยการออกแบบการทดลองบนพื้นฐานของสี่ด้านที่เกี่ยวข้อง (ก) ในการสั่งซื้อเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายให้กับขั้ว presynaptic กลายพันธุ์ของ ammodytoxin จาก Ammodytes Vipera, ซึ่งมี 15 พับเป็นพิษน้อยกว่าสารพิษพื้นเมืองได้ถูกจัดทำ; (ข) โปรตีนนี้ถูกผันอนุภาค nanogold เพื่อให้ภาพของความผูกพันที่มีความละเอียดที่มีให้โดยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนส่ง; (ค) วิธีจุลภาคเชิงปริมาณตามที่จะระบุสถานที่บ่อยที่สุดของการผันพิษ; และ (ง) พิษ nanogold ประตู conju- ถูกฉีดในหนูจึงทำให้ตำแหน่งของสารพิษในร่างกายนี้.
อนุภาค Nanogold ถูกพบอยู่ใน synaptic แหว่งโดยเฉพาะอย่างยิ่งในเยื่อหุ้มของขั้ว Boutons ในราง postsynaptic และ ในเท่า synaptic อนุภาคน้อยมากที่พบในเยื่อหุ้มของเส้นใยกล้ามเนื้อในข้อตกลงกับการขาดการ myotoxicity อธิบาย ammodytoxin A. นอกจากนี้อนุภาคที่พบในพลาสซึมของซอนมินัลและ Boutons ขั้วในการเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับ mitochondria และถุงนิวเคลียส . ที่น่าสนใจบางส่วนของ mitochondria เหล่านี้แสดงให้เห็นสัญญาณของการ degenera- ในข้อตกลงกับการทำงานในการเพาะเลี้ยงเซลล์ประสาทแสดง internalization ของ PLA2s อัมพาตและผูกพันกับ mitochondria ตามความเสียหายให้กับเนลล์นี้ (Rigoni et al., 2008).
การศึกษานี้ ร่วมกับการทำงานของดิกสันและแฮร์ริส (1996) กับ notexin, โฮล์มเซลล์ของการแปล PLA2s อัมพาตและ myotoxic ตามลำดับโดยใช้ความละเอียดสูง nanogold ตามวิธีกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน การทำงานของ Logonder และคณะ แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนผูกพันและ internalization ของ PLA2 อัมพาตในขั้วประสาทในร่างกาย . ผลกระทบของการสังเกตเหล่านี้สำหรับกลไกการออกฤทธิ์ของ neurotoxins เหล่านี้ยังคงที่จะอธิบาย
ต่อไปนี้เป็นบัญชีส่วนบุคคลของการทำงานโดยอิกอร์ Krizaj นี้: "โมเลกุลพื้นฐานของความเป็นพิษ presynaptic neuro- หลั่งของพิษงู PLA2s ได้รับความน่าสนใจทางวิทยาศาสตร์ ท้าทายตั้งแต่ ization character- เริ่มต้นกว่าครึ่งศตวรรษที่ผ่านมาของการกระทำ pharmaco- ตรรกะและทางสรีรวิทยาของตัวแทนแรกของพวกเขา crotoxin แต่ทั้งๆที่มีการศึกษาจำนวนมากยังคงมีคำถามที่จะต้องตอบก่อนที่จะ neurotoxins เหล่านี้สามารถนำมาใช้อย่างมีประสิทธิภาพเป็นเครื่องมือทางชีวภาพหรือตัวแทนในการรักษา หนึ่งในคำถามที่น่าตื่นเต้นที่สุดคือทำ neurotoxins B-กระทำการ motoneuron extracellularly, ภายในเซลล์หรือจากทั้งสองฝ่าย? มีอยู่แล้วในเวลานั้นบางรายงานในระหว่าง nalization ของ sPLA2s อัมพาตเข้าสู่เซลล์ประสาทเลี้ยงลูกด้วยนมในวัฒนธรรม เซลล์ดังกล่าว แต่ไม่เซลล์เป้าหมายธรรมชาติสำหรับ B-neurotoxins เป็น motoneuron เนื่องจากปัญหาทางเทคนิคมากมายที่เกี่ยวข้องกับการทำงานในขนาดเล็กและมีความซับซ้อนโครงสร้างทางแยกประสาทและกล้ามเนื้อเลี้ยงลูกด้วยนม, การสาธิตการ internalization ของ neurotoxins B- เข้ากับขั้วประสาทมอเตอร์ได้รับการขาด กระตุ้นจากปัญหาทางวิทยาศาสตร์ที่ยากลำบากนี้และมีความพร้อมใช้งานขั้นตอนที่มีประสิทธิภาพสำหรับการสังเคราะห์ Ative deriv- nanogold ชีวภาพอนุภาคผันของ ammodytoxin, B-neurotoxin จากพิษของ Vipera Ammodytes มันก็ไม่ยากที่จะโน้มน้าวให้เพื่อนร่วมงานจากมหาวิทยาลัยนิวคาสเซิพยายามที่จะเข้าร่วมและเป็นทีมงานทางวิทยาศาสตร์ระหว่างประเทศ หนูถูกวางยาพิษด้วย ammodytoxin nanogold- กล้ามเนื้อ soleus ของพวกเขาสกัดและโปร cessed สำหรับการส่งกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนได้อย่างไม่ต้องสงสัยพบว่า sPLA2 อัมพาต presynaptically ถูก internalized เป็นขั้วประสาทมอเตอร์เซลล์ mitochondria, และโครงสร้างตุ่มภายในพลาสซึม แม้ว่าการเชื่อมโยงที่ชัดเจนระหว่างการดูดซึมของสารพิษ motoneuronal B-neuro- และมีพิษต่อระบบประสาทยังคงได้รับการยืนยันการทำงานนี้เป็นขั้นตอนพื้นฐานต่อการยืนยันสมมติฐานที่ว่า sPLA2s อัมพาตมีการกำหนดเป้าหมายการคัดเลือกจะประสาทกล้ามเนื้อต่อพ่วงจากที่พวกเขาได้รับการ internalized เป็น Boutons terminal เพื่อทำให้เป็นอัมพาตชุมทางประสาทและกล้ามเนื้อ "

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ความแม่นยำ กลไกการออกฤทธิ์ของ presynaptically - ทำโทอิน pla2s จากพิษงูได้รับเรื่องของการอภิปรายมานานหลายทศวรรษ หลังจากที่เริ่มต้นฟาร์มา - cological ค้นพบและแสดงผลและการเสื่อมของเส้นประสาท triphasic ขั้วมอเตอร์ ( ช้าง et al . , 1973 ; เฟ้นหาลูกอม et al . , 1976 ; Dixon และแฮร์ริส , 1999 )ปัญหาของการแปลของสารพิษเหล่านี้ในรอยแยก Synaptic ยังไม่คลี่คลาย ขณะที่มี ques - tion ว่า pla2s เหล่านี้มี internalized ในเส้นประสาทขั้ว . งาน logonder และเพื่อนร่วมงานจากลูบลิยานา และ Newcastle upon Tyne , เข้าหาเรื่องนี้กับการทดลองตามสี่ที่เกี่ยวข้องด้าน ( ) เพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายให้กับ presynaptic ขั้ว ,กลายพันธุ์ของ ammodytoxin , จาก vipera พิษงู ซึ่งมีความเป็นพิษมากกว่า 15 เท่าน้อยกว่าสารพิษ , พื้นเมืองพร้อม ; ( b ) โปรตีนรีคอมบิแนนท์นี้และอนุภาค nanogold เพื่อให้ภาพที่ความละเอียดของการให้บริการโดยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ;( ค ) เป็นปริมาณการใช้วิธีการตามระบุ ตำแหน่งที่พบบ่อยที่สุดของสารพิษ ) ; และ ( d ) สารพิษ nanogold conju - ประตูถูกฉีดในหนูจึงอนุญาตให้จำกัดสารพิษในร่างกาย nanogold
อนุภาคที่พบในชนิดของการทำงาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพลาสมาเมมเบรนของส่วนปลายของเส้นใยประสาทในรางว่าและพับ Synaptic .อนุภาคน้อยมากที่พบในเยื่อหุ้มเซลล์ของเส้นใยกล้ามเนื้อ ในข้อตกลงกับการขาด myotoxicity อธิบาย ammodytoxin . นอกจากนี้ อนุภาคที่พบใน cytoplasm ของปลายแอกซอน และส่วนปลายของเส้นใยประสาทในความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับ mitochondria พบและเล็ก ๆ น่าสนใจ บางส่วนของเหล่านี้ mitochondria แสดงอาการ degenera - tionในข้อตกลงกับผลงานในการเพาะเลี้ยงเซลล์แสดง internalization ของ pla2s โทอิน และมีผลผูกพัน ) ตามด้วย ความเสียหายของออร์แกเนลล์นี้ ( ริโกนี่ et al . , 2008 ) .
การศึกษาด้วยกันกับผลงานของ ดิ๊กสัน และ แฮร์ริส ( 1996 ) จำกัด notexin ทำการโทอิน , เซลล์ และ myotoxic pla2s ตามลำดับใช้ความละเอียดสูง - nanogold โดยวิธีทางกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน . งาน logonder et al . แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนผูกพันและ internalization ของ pla2 โทอินในขั้วประสาทในร่างกาย ความหมายของการสังเกตเหล่านี้สำหรับกลไกของการกระทำของ neurotoxins เหล่านี้ยังต้องทำการ .
ต่อไปนี้เป็นบัญชีส่วนบุคคลของงานนี้โดย krizaj : อิกอร์" โมเลกุลพื้นฐานของ presynaptic Neuro - พิษของงูพิษที่หลั่ง pla2s ได้รับความท้าทายทางวิทยาศาสตร์ที่น่าสนใจตั้งแต่เริ่มต้นตัวละคร - รับรองเอกสาร กว่าครึ่งศตวรรษที่ผ่านมาของ pharmaco - การกระทำตรรกะและทางสรีรวิทยาของตัวแทน แรกของพวกเขา crotoxin . อย่างไรก็ตามทั้งๆที่มีการศึกษาจำนวนมากยังคงมีคำถามต้องตอบก่อนที่จะที่เหล่านี้สามารถนำไปใช้เป็นเครื่องมือทางชีวภาพ หรือตัวแทนผู้ หนึ่งในคำถามที่น่าตื่นเต้นที่สุดคือ b-neurotoxins กระทำใน motoneuron extracellularly intracellularly , หรือทั้งสอง ? มี แล้วตอนนั้นรายงานระหว่าง nalization ของโทอินในการ spla2s mammalian เซลล์ในวัฒนธรรม เช่นเซลล์ได้ อย่างไรก็ตาม ไม่ธรรมชาติเซลล์เป้าหมาย b-neurotoxins เป็น motoneuron . เนื่องจาก มีหลายเทคนิค ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับงานเล็ก ๆ และโครงสร้างที่ซับซ้อนและเขตชุมทางการสาธิต internalization ของ B - ที่เป็นเส้นประสาทขั้วมอเตอร์ได้ขาด ดันปัญหาทางวิทยาศาสตร์ที่ยากนี้ , และมีการใช้กระบวนการที่มีประสิทธิภาพสำหรับใช้งานทางชีวภาพ nanogold อนุภาคและ deriv แสดงความโน้มเอียงหรืออารมณ์ของ ammodytoxin สังเคราะห์ , b-neurotoxin จากพิษงูพิษงู vipera A ,มันไม่ยากที่จะโน้มน้าวให้เพื่อนร่วมงานจากมหาวิทยาลัยนิวคาสเซิล มาร่วมทีม และถือเป็นความพยายามทางวิทยาศาสตร์นานาชาติ หนูถูกวางยาพิษด้วย nanogold - ammodytoxin ของหนูกล้ามเนื้อสกัดและโปร - cessed ส่งกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน .อิเล็กตรอน micrographs ได้ไม่ต้องสงสัย พบว่า spla2 presynaptically โทอินถูก internalized ในมอเตอร์ของเส้นประสาท terminal , PDF , ไมโตคอนเดรียและโครงสร้างี่ซึ่งเป็นตุ่มพองภายใน cytoplasm ถึงแม้ว่าการเชื่อมโยงที่ชัดเจนระหว่างการ motoneuronal ของ b-neuro - สารพิษประยังต้องได้รับการยืนยันงานนี้เป็นพื้นฐานขั้นตอนต่อยืนยันสมมุติฐานที่ว่า spla2s โทอิน เลือกเป้าหมายไปยังอุปกรณ์ต่อพ่วงและเส้นประสาท จากที่พวกเขามี internalized ในตึงตัวจะวายแยก " และ .