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Ákos Végvári, Melinda Rezeli, Carina Sihlbom, Jari Häkkinen, Elisabet Carlsohn, Johan Malm, Hans Lilja, Thomas Laurell, György Marko-Varga. Mauricio Alejandro Arango Restrepo Gustavo Adolfo Castilla Agudelo Third Semester Molecular biology Universidad Pontificia Bolivariana 2012

Molecular microheterogeneity of prostate specific antigen in seminal

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Page 1: Molecular microheterogeneity of prostate specific antigen in seminal

Ákos Végvári, Melinda Rezeli, Carina Sihlbom, Jari

Häkkinen, Elisabet Carlsohn, Johan Malm, Hans Lilja, Thomas

Laurell, György Marko-Varga.

Mauricio Alejandro Arango Restrepo

Gustavo Adolfo Castilla Agudelo

Third Semester – Molecular biology

Universidad Pontificia Bolivariana

2012

Page 2: Molecular microheterogeneity of prostate specific antigen in seminal

Introduction

Taken from: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Prostatelead.jpg/

Is a compound tubuloalveolar exocrine

gland of the male reproductive system.

The function is to produce some of the

seminal fluid that protects and nourishes

sperm cells in semen, this is a slightly

alkaline fluid, milky or white in appearance,

that usually constitutes 20–30% of the

volume of the semen.

Prostate

Page 3: Molecular microheterogeneity of prostate specific antigen in seminal

Introduction

Taken from: http://en.wikipedia.org/wiki/Prostate-specific_antigen/

Is a prostatic glycoprotein encoded by

the KLK3 gene. PSA is produced for the

ejaculate where it liquefies the semen in

the seminal coagulum and allows sperm

to swim freely in the cervical mucous.

Prostate specific antigen (PSA)

Page 4: Molecular microheterogeneity of prostate specific antigen in seminal

Introduction

Taken from: http://presstv.com/detail/167146.html/

PSA is present in small quantities in the

serum of men with healthy prostates,

but is often elevated in the presence of

prostate cancer and in other prostate

disorders.

Prostate specific antigen (PSA)

Page 5: Molecular microheterogeneity of prostate specific antigen in seminal

Introduction

Taken from: http://en.wikipedia.org/wiki/Mass_spectrometry/

Mass spectrometry is an analytical

technique that measures the mass-to-

charge ratio of charged particles.

It is used for determining masses of

particles, for determining the elemental

composition of a sample or molecule, and

for elucidating the chemical structures of

molecules, such as peptides and other

chemical compounds.

Mass spectrometry

Page 6: Molecular microheterogeneity of prostate specific antigen in seminal

Introduction

The prostate plays an important role in men's health, notonly from the deterioration of the quality of life in BPH orprostate cancer death, but also essential for reproductionand the assurance of the offspring is why in the desire todiagnose prostate diseases in time to intervene, it hasresorted to several studies supported by molecular biology.

Relationship

Taken from: http://avcomics.wordpress.com/2009/10/11/tute-2/

Page 7: Molecular microheterogeneity of prostate specific antigen in seminal

Introduction

PSA has been helpful for this purpose and contributed to theimprovement of many patients, but thanks to development ofnew research techniques such as mass spectrometry hasidentified more than one isoform of PSA in seminal fluid.

This finding promises to serve as a platform for identifyingthe type of injury on the body and how best to treat improvingthe quality of life, survival and reproductive capacity ofaffected patients.

Page 8: Molecular microheterogeneity of prostate specific antigen in seminal

General objective

To employ modern proteomic tools to

characterize different expression of

PSA variants in seminal fluid. Taking

into consideration the recent reports on

the disease link between male infertility

and prostate cancer.

Taken from: http://www.maslatina.net/objetivos/

Page 9: Molecular microheterogeneity of prostate specific antigen in seminal

Materiales y métodos

Muestra

Las muestras de semen se obtuvieron de

los jóvenes en tratamiento para la

infertilidad antes del diagnóstico final de

los trastornos y voluntarios sanos.

El plasma seminal fue proporcionada por

el Centro de Medicina Reproductiva del

Hospital Universitario de Malmö.Tomado de:

http://www.hospitalquindio.gov.co/hospital/index.php?option=com_content&vie

w=article&id=86&Itemid=107

Page 10: Molecular microheterogeneity of prostate specific antigen in seminal

Materiales y métodos

Técnica de electroforesis en gel

Es un procedimiento que permite la

separación de moléculas basadas en el

tamaño y la carga. Utilizando un campo

eléctrico, las moléculas puede hacerse

pasar a través de un gel hecho

de agar o de poliacrilamida.

Tomado de: http://betbettybea.blogspot.com/2011/11/electroforesis.html7

Page 11: Molecular microheterogeneity of prostate specific antigen in seminal

Materiales y métodos

Técnica de electroforesis en gel

Las moléculas se dispersan en el gel y este

se coloca en una cámara de electroforesis,

que luego se conecta a una fuente de

alimentación.

Cuando la corriente eléctrica se aplica, las

moléculas más grandes se mueven

lentamente a través del gel mientras que

las moléculas más pequeñas se mueven

más rápido.Tomado de: http://en.wikipedia.org/wiki/Gel_electrophoresis

Page 12: Molecular microheterogeneity of prostate specific antigen in seminal

Materiales y métodos

Espectrometría de masas

Permite analizar con gran precisión la

composición de diferentes elementos

químicos e isótopos atómicos,

separando los núcleos atómicos en

función de su relación masa-

carga (m/z).

Tomado de: http://es.wikipedia.org/wiki/Espectr%C3%B3metro_de_masas

Page 13: Molecular microheterogeneity of prostate specific antigen in seminal

Materiales y métodos

Espectrometría de masas

Mide las razones carga/masa de

iones, calentando un haz de material

del compuesto a analizar hasta

vaporizarlo e ionizar los diferentes

átomos haz de iones para producir un

patrón específico en el detector, que

permite analizar el compuesto.

Tomado de: http://es.wikipedia.org/wiki/Espectr%C3%B3metro_de_masas

Page 14: Molecular microheterogeneity of prostate specific antigen in seminal

Resultados

Hombres jóvenes que buscan ayuda

médica debido a la infertilidad (n = 29) y

se comparan los con los controles

sanos (n = 5).

Plasma seminal fue elegido en este

estudio porque el hecho de que la

mayor porción de las moléculas de PSA

es en formas libres, lo cual mejora la

identificación de posibles isoformas de

PSA en este fluido proximal.

Tomado de:

http://webdelarisa.blogspot.com/2010/06/chistes-rojos-

el-espermatozoide-perdido.html

Page 15: Molecular microheterogeneity of prostate specific antigen in seminal

Resultados

Fig. 3

En las bandas de gel en

condiciones reductoras, se pudo

identificar forma de PSA simples o

dobles proximas al 53% de las

muestras, a razón de la

combinación de la masa

exacta (SP5-6-8-16-20-23-24-26-

28, SPC3-5).

PSA 31,6 kDa

Expresión PSA en

el líquido seminal

Page 16: Molecular microheterogeneity of prostate specific antigen in seminal

Resultados

Fig. 3

En las muestras restantes (47%),

más de 2 formas de PSA podría

ser identificados, donde habrían

3-9 variantes moleculares.

Los otros tenían expresiones de

fPSA por debajo del valor de la

mediana.

Expresión PSA en

el líquido seminal

Page 17: Molecular microheterogeneity of prostate specific antigen in seminal

Resultados

Zimogramas: Es una técnica

electroforética que permite observar la

actividad de las enzimas.

El patrón de separación de 3-6 bandas de

proteínas enzimáticamente activas que

migraron a las mismas posiciones dentro

de un kDa 20-40 rango, en cada gel. Tomado de:

http://sciencelife.uchospitals.edu/2011/03/31/a-psa-

about-inappropriate-psa-screening/

Formas enzimáticamente activa de PSA

Page 18: Molecular microheterogeneity of prostate specific antigen in seminal

Resultados

Fig. 4

Formas enzimáticamente

activa de PSA

Se ha detectado la posición de 35

kDa, y positivamente identificado

como la principal forma de PSA en

el paciente SP22.

La banda de débil actividad en el

paciente SP21 no permitió una

identidad de secuencia positiva de

la PSA.

Page 19: Molecular microheterogeneity of prostate specific antigen in seminal

Resultados

Fig. 4

Formas enzimáticamente

activa de PSA

El paciente SP21 dio positivo

para la secuenciación, y la

actividad de cuatro formas de

PSA (29,5, 28,1, 25,4 y 23,9

kDa).

Mientras que la forma 28,1 kDa

de PSA también se ha

encontrado en el paciente

SP22.

Page 20: Molecular microheterogeneity of prostate specific antigen in seminal

Resultados

Fig. 5

Análisis de correlación

Se recopilaron los datos

clínicos de los participantes en

el estudio, donde los niveles de

edad, el volumen del semen,

zinc, fructosa y la albúmina

fueron determinados.

Las muestras asociadas con factores de riesgo de

infertilidad masculina fueron identificados en los

grupos rojos y naranjas.

Page 21: Molecular microheterogeneity of prostate specific antigen in seminal

Resultados

Fig. 5

Análisis de correlación

Las muestras con niveles

altos de albúmina se

reunieron en el grupo rojo y en

un grado menor en el grupo

verde.

La mayoría de las muestras con fructosa baja y las

concentraciones de zinc se encontraron en el grupo

naranja y en un grado menor en el grupo rojo.

Page 22: Molecular microheterogeneity of prostate specific antigen in seminal

Resultados

Fig. 5

Análisis de correlación

Curiosamente, las muestras

en el grupo azul por lo

general tenían un volumen

bajo de esperma, pero esto

no se asocia con ningún tipo

de factores de riesgo

adicionales.

Page 23: Molecular microheterogeneity of prostate specific antigen in seminal

Discussion

Authors Publication Agreement

or disagreement

Végvári Á,

et al.

Seminal plasma was chosen in this

study because of the fact that the

major portion of PSA molecules is in

free forms, which enhances the

identification of possible PSA

isoforms in this proximal fluid.

Electrophoretic decomplexing and

mass spectrometry based protein

identification were employed

according to method reported

previously.

This approach is

supporting article´s

results, the authors

claim it is important to

use the technique

of mass

spectrometry for the

correct identification of

molecules in seminal

fluid.

Page 24: Molecular microheterogeneity of prostate specific antigen in seminal

Discussion

Authors Publication Agreement or disagreement

Lilja H,

et al.

Despite notable advances in

our understanding of the

molecular and functional details

of PSA, there is still lacking

consensus as to which may be

the best strategy to obtain

optimal clinical value from

PSA-testing.

This approach is supporting

article´s conclusions, because

it is becoming increasingly

clear that PSA as a single

marker and needs additional

and higher resolution data to

improved disease speciation

and predictive outcome.

Page 25: Molecular microheterogeneity of prostate specific antigen in seminal

Conclusions

It would be very significant if investigations are implemented to

search new strategies to identificate diverse molecules in the

seminal liquid and in the blood that could help to the diagnosis

of prostate diseases.

It is important to seek strategies diagnosis, treatment and

prevention of prostate cancer, as this is associated with men´s

infertility and is of utmost importance for the survival of the

human species.

Taken from: http://creativepolyglot.blogspot.com/2010/11/sherlock-holmes-solved-mystery.html

Page 26: Molecular microheterogeneity of prostate specific antigen in seminal

Conclusions

The continuing study of the PSA is very important because this

allows to find new strategies to identify early prostate cancer,

because it’s known that this disease has a high mortality if it is

not diagnosed in time.

The new PSA isoforms discovered in seminal liquid can open

new points of investigation in the masculine and reproductive

health. This can become the beginning to research into new

therapeutic targets where they can avoid surgery and all

possible complications.

Taken from: http://creativepolyglot.blogspot.com/2010/11/sherlock-holmes-solved-mystery.html

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Mapa conceptualMauricio Alejandro Arango Restrepo

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Mapa conceptualGustavo Adolfo Castilla Agudelo

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