In the search of spectroscopic markers of endoplasmic reticulum stress in human aortic endothelial cells.

W niniejszej pracy konfokalna mikroskopia ramanowska została zastosowana w celu zdefiniowania spektroskopowych markerów stresu siateczki śródplazmatycznej ludzkich komórek śródbłonka. Stres retikulum endoplazmatycznego jest dysfunkcją tego organellum występującym wówczas, gdy dojdzie do nagromadzenia się nieprawidłowo sfałdowanych lub uszkodzonych białek w komórce. W wyniku stresu komórka aktywuje mechanizm zwany odpowiedzią przeciwstresową retikulum endoplazmatycznego (ang. ER stress response), która w prawidłowo funkcjonujących komórkach prowadzi do naprawienie skutków stresu, przywracając homeostazę. Zjawisko to powoduje aktywację UPR (ang. unfolded protein response) polegającą na zatrzymaniu procesu translacji, a także prowadzi on do degradacji nieprawidłowo sfałdowanych białek. W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań, w których komórki linii HAoEC stymulowano tunikamycyną (stężenie 0,5 oraz 1 μg/ml), następnie obrazowano z wykorzystanie linii lasera 532 nm. Przeprowadzona analiza KMCA pozwoliła na otrzymanie widm średnich obecnych w komórce struktur subkomórkowych, które zostały wykorzystane podczas analizy HCA. Na jej podstawie stwierdzono, iż stężenie tunikamycyny 0,5 μg/ml, którego działaniu zostały poddane komórki jest niewystarczające do wywołania wyraźnego ER stresu. W celu zdefiniowania markerów stresu siateczki śródplazmatycznej wykonano analizę PCA dla komórek kontrolnych oraz komórek traktowanych tunikamycyną o stężeniu 1 μg/ml. W wyniku analizy otrzymanych wyników wysnuto wniosek, iż stres siateczki śródplazmatycznej wpływa na spadek fosfolipidów w obszarze siateczki (spadek intensywności pasm 715, 965, 1072 oraz 1437 cm-1). Wzrost intensywności pasm 790, 1098, 1206, 1342 oraz 1380 cm-1 w siateczce komórek traktowanych tunikamycyną dowodzi, iż doszło do wzrostu zawartość kwasów nukleinowych.

In this work, confocal Raman imaging was used to define spectroscopic markers of endoplasmic reticulum stress (ER stress) in human aortic endothelial cells. ER stress is dysfunction of this organelle, defined as accumulation of unfolded or misfolded proteins in the ER, which induces a coordinated adaptive program known as unfolded protein response. In response to accumulation of unfolded or misfolded proteins, cells adapt themselves to the stress condition via inhibition of general translation and activation of ER-associated degradation to eliminate immature proteins.In this thesis are shown results of research on Human Aortic Endothelial Cells (HAoEC) treated with 0,5 µg/ml and 1µg/ml of tunicamycin, next the cells were imaged by confocal Raman spectroscopy with excitation wavelength of 532 nm. The result of KMCA were average Raman spectra from main cell components, which in turn were used to HCA analysis. Analyzing of HCA results, it was found that the concentration of tunicamycin 0.5 μg/ml is insufficient to cause a significant stress of endoplasmic reticulum. In order to define markers of ER stress, PCA analysis was performed for control cells and cells treated with 1 μg/ml tunicamycin. Based on the obtained results, it was concluded that ER stress affects the mainly of phospholipids in the cell (observed decreased in intensity of bands 715, 965, 1072 and 1437 cm-1). Moreover, the intensity of bands 790, 1098, 1206, 1342 and 1380 cm-1 was increased in the cell stimulated by tunicamycin, what is evidence that during ER stress occur increase contents of nucleic acids in the cells.