petercelec@gmail.com

www.imbm.sk

Plazma pod mikroskopom

Extracelulárna DNA

Mandel P, Metais P. Les acides nucleiques du plasma sanguin chez l'homme. C R Acad Sci Paris 1948; 142:241-243.

Extracelulárna DNA

Mandel P, Metais P. Les acides nucleiques du plasma sanguin chez l'homme. C R Acad Sci Paris 1948; 142:241-243.

Extracelulárna DNA

NIPD

CVS

Cancer

Extracelulárna DNA

Lo YM et al.: Presence of fetal DNA in maternal plasma and serum. Lancet 1997; 350(9076):485-7.

Fetálna DNA v maternálnej plazme

• Aplikácie• Diagnostika fetálneho pohlavia

• SRY, DYS, XX?

• Diagnostika fetálneho RhD statusu

• Aneuploídie

• Monogénne podmienené poruchy

• ...

Fetálna DNA & preeklampsia

Príčina→Dôsledok?

?Dôsledok←Príčina

Fetálna DNA

Preeklampsia

Fetálna DNA & preeklampsia

Fetálna DNA & preeklampsia

P l a c e n t a l w e i g h t

C T R L a d u l t D N A

m o u s e

f e t a l D N A

m o u s e

C p G f e t a l D N A

h u m a n

L P S

0 . 0 0

0 . 0 5

0 . 1 0

0 . 1 5

g

* * *

F e t a l w e i g h t

C T R L a d u l t D N A

m o u s e

f e t a l D N A

m o u s e

C p G f e t a l D N A

h u m a n

L P S

0 . 0

0 . 5

1 . 0

1 . 5

2 . 0

g

*

L i t t e r s i z e

C T R L a d u l t D N A

m o u s e

f e t a l D N A

m o u s e

C p G f e t a l D N A

h u m a n

L P S

0

5

1 0

1 5

nu

mb

er

of f

etu

se

s

* *

Reprodukovateľnosť

P l a c e n t a l w e i g h t

C T R L a d u l t D N A

m o u s e

f e t a l D N A

m o u s e

C p G f e t a l D N A

h u m a n

L P S

0 . 0 0

0 . 0 5

0 . 1 0

0 . 1 5

g

* * *

F e t a l w e i g h t

C T R L a d u l t D N A

m o u s e

f e t a l D N A

m o u s e

C p G f e t a l D N A

h u m a n

L P S

0 . 0

0 . 5

1 . 0

1 . 5

2 . 0

g

*

L i t t e r s i z e

C T R L a d u l t D N A

m o u s e

f e t a l D N A

m o u s e

C p G f e t a l D N A

h u m a n

L P S

0

5

1 0

1 5

nu

mb

er

of f

etu

se

s

* *

Reprodukovateľnosť

Je fetálna DNA vyššia pri preeklampsii?

Čo môže byť príčinou vyššej ecDNA?

• Nefunkčné odstraňovanie• Poruchy pečene

• Nižšia DNázová aktivita

• Rezistencia voči fragmentácii

• ...

• Vyššia produkcia• Poškodenie tkaniva

• NETóza

• ...

Pôvod CNA

• DNA/RNA

• Voľné/viazané na proteíny/viazané na povrch buniek

• Nekróza/apoptóza/aktívna sekrécia?

• Hematopoetické bunky/ostatné tkanivá/nádory-plody

Fragmentácia CNA

• Vysoká fragmentácia ecDNA

• Nukleozomálny rebrík

• Fragmenty – n x 200 bp

• Deoxyribonukleázy v krvi

• Sekrécia do moča

Akútny infarkt myokardu & ecDNA

Akútny infarkt myokardu & ecDNA

NCMP & ecDNA

Maratón & ecDNA

ecDNA v onkológii

• Dlhšie fragmenty – nekróza?

• Kratšie fragmenty – ctDNA

• mtDNA vyššia

Genometastáza

Experiment

• Thioacetamide (TAA)• 2x300 mg/kg

TAA 24h TAA 6h

PečeňA S T

k

at/

l

C T R L T AA T AA+ D N a s e

0

5 0

1 0 0

1 5 0

**

*

G M T

k

at/

l

C T R L T AA T AA+ D N a s e

0 .0 0

0 .0 1

0 .0 2

0 .0 3

0 .0 4

0 .0 5 ***

*

B iliru b in

m

ol/

l

C T R L T AA T AA+ D N a s e

0

5

1 0

1 5

2 0

*

A L T

k

at/

l

C T R L T AA T AA+ D N a s e

0

5

1 0

1 5

2 0

**

Obličky

C re a t in in e

m

ol/

l

C T R L T AA T AA+ D N a s e

0

2 0

4 0

6 0

8 0 **

+

B U N

mm

ol/

l

C T R L T AA T AA+ D N a s e

0

5

1 0

1 5

**

T o t a l e x t r a c e l l u l a r D N A

ng

/ml

pla

sm

a

C T R L T A A T A A + D N a s e

0

1 0 0 0 0

2 0 0 0 0

3 0 0 0 0

4 0 0 0 0

* *

EcDNA

N u c l e a r D N A

GE

/ml

pla

sm

a

C T R L T A A T A A + D N a s e

0

5 0 0 0 0

1 0 0 0 0 0

1 5 0 0 0 0

2 0 0 0 0 0 **

M i t o c h o n d r i a l D N A

ng

/ml

pla

sm

a

C T R L T A A T A A + D N a s e

0 . 0 0

0 . 0 2

0 . 0 4

0 . 0 6

*

M y e l o p e r o x i d a s e a c t i v i t y

mU

/ml

C T R L T A A T A A + D N a s e

0 . 0

0 . 1

0 . 2

0 . 3

0 . 4

*

Aktivácia neutrofilov

Príčina→Dôsledok?

?Dôsledok←Príčina

EcDNA

Poškodenie pečene

Experiment

• Thioacetamide (TAA)• 2x300 mg/kg

• Deoxyribonukleáza (DNase)• 2x10 mg/kg

TAA 24h TAA 6h

DNase DNase

Plazmatická DNáza

C T R L T A A T A A + D N a s e

0 . 0 0

0 . 0 1

0 . 0 2

0 . 0 3

0 . 0 4

0 . 0 5

P l a s m a D N a s e a c t i v i t y

Ku

nit

z u

nit

s

* *

T o t a l e x t r a c e l l u l a r D N A

ng

/ml

pla

sm

a

C T R L T A A T A A + D N a s e

0

1 0 0 0 0

2 0 0 0 0

3 0 0 0 0

4 0 0 0 0

* *

EcDNA

N u c l e a r D N A

GE

/ml

pla

sm

a

C T R L T A A T A A + D N a s e

0

5 0 0 0 0

1 0 0 0 0 0

1 5 0 0 0 0

2 0 0 0 0 0 **

M i t o c h o n d r i a l D N A

ng

/ml

pla

sm

a

C T R L T A A T A A + D N a s e

0 . 0 0

0 . 0 2

0 . 0 4

0 . 0 6

*

M y e l o p e r o x i d a s e a c t i v i t y

mU

/ml

C T R L T A A T A A + D N a s e

0 . 0

0 . 1

0 . 2

0 . 3

0 . 4

*

Aktivácia neutrofilov

PečeňA S T

k

at/

l

C T R L T AA T AA+ D N a s e

0

5 0

1 0 0

1 5 0

**

*

G M T

k

at/

l

C T R L T AA T AA+ D N a s e

0 .0 0

0 .0 1

0 .0 2

0 .0 3

0 .0 4

0 .0 5 ***

*

B iliru b in

m

ol/

l

C T R L T AA T AA+ D N a s e

0

5

1 0

1 5

2 0

*

A L T

k

at/

l

C T R L T AA T AA+ D N a s e

0

5

1 0

1 5

2 0

**

Obličky

C re a t in in e

m

ol/

l

C T R L T AA T AA+ D N a s e

0

2 0

4 0

6 0

8 0 **

+

B U N

mm

ol/

l

C T R L T AA T AA+ D N a s e

0

5

1 0

1 5

**

ecDNA & Trauma

ecDNA & Trauma

Nukleárna ecDNA

Nukleárna ecDNA

Nukleárna ecDNA

C T R L IC P

0

1 0 0

2 0 0

3 0 0

4 0 0

5 0 0

T o ta l e x tra c e llu la r D N A

ng

/ml

pla

sm

a

C T R L IC P

0

5 0 0

1 0 0 0

1 5 0 0

N u c le a r D N A

GE

/ml

pla

sm

a

*

C T R L IC P

0

5 0 0 0 0

1 0 0 0 0 0

1 5 0 0 0 0

M ito c h o n d r ia l D N A

GE

/ml

pla

sm

a

Intrahepatálna cholestáza tehotných

Nuleárna ecDNA

C T R L IC P

0

2 0 0 0

4 0 0 0

6 0 0 0

8 0 0 0

N u c le a r D N A - s h o r t fra c tio n

GE

/ml

pla

sm

a

**

C T R L IC P

0

5 0 0

1 0 0 0

1 5 0 0

2 0 0 0

2 5 0 0

N u c le a r D N A - lo n g f ra c tio n

GE

/ml

pla

sm

a

C T R L IC P

0

2

4

6

8

F ra g m e n ta t io n in d e x

AU

*

Preeklampsia

C T R L P E

0

2 0 0

4 0 0

6 0 0

T o ta l e x tra c e llu la r D N A

ng

/ml

pla

sm

a

**

C T R L P E

0

1 0 0

2 0 0

3 0 0

4 0 0

N u c le a r D N A

GE

/ml

pla

sm

a

***

C T R L P E

0

5 0 0 0

1 0 0 0 0

1 5 0 0 0

2 0 0 0 0

2 5 0 0 0

M ito c h o n d r ia l D N A

GE

/ml

pla

sm

a

Preeklampsia

C T R L P E

0

5 0 0

1 0 0 0

1 5 0 0

N u c le a r D N A - s h o r t fra c tio n

GE

/ml

pla

sm

a

**

C T R L P E

0

2 0 0

4 0 0

6 0 0

N u c le a r D N A - lo n g f ra c tio n

GE

/ml

pla

sm

a

C T R L P E

0

2 0

4 0

6 0

8 0

1 0 0

F e ta l D N A - s h o rt fra c tio n

GE

/ml

pla

sm

a

C T R L P E

0

1 0

2 0

3 0

F e ta l D N A - lo n g f ra c tio n

GE

/ml

pla

sm

a

C T R L P E

0

1

2

3

4

5

N u c le a r D N A fra g m e n ta t io n

AU

*

CTRL Mitochondria Sepsis

Circulus vitiosus

Poškodenie tkaniva,

Infekcia, ...

NETóza

TLR9

Vrodená imunita Preeklampsia,

Hepatopatie, Sepsa, Lupus, RA

....

Circulus vitiosus

Poškodenie tkaniva,

Infekcia, ...

NETóza

TLR9

Vrodená imunita Preeklampsia,

Hepatopatie, Sepsa, Lupus, RA

....

AspirínImunosupresíva

DNase

Mg2+

Metformín

www.imbm.sk

petercelec@gmail.com

Financial efficiency