Сибирский государственный медицинский университет, г. Томск
Научно-образовательный центр молекулярной медицины, г. Томск
Кафедра фундаментальных основ клинической медицины
Эта работа опубликована в сборнике статей по материалам Международной 69-й научной итоговой студенческой конференции, посвященной 200-летию со дня рождения Н.И. Пирогова (г.Томск, 11-13 мая, 2010 год); под реакцией академика РАМН В.В. Новицкого, член. корр. РАМН Л.М. Огородовой
Посмотреть титульный лист сборника
Скачать сборник целиком (1,4 мб)
Актуальность: Проблема разработки эффективных подходов к лечению онкологических заболеваний является крайне важной для современного общества. Изучение молекулярных основ программированной клеточной гибели в настоящее время является одним из наиболее актуальных направлений медико-биологических исследований. Апоптоз, или программированная клеточная гибель, - процесс элиминации утративших свою функцию, дефектных клеток или патологических элементов [1]. Современная химиотерапия опухолей часто базируется на усилении апоптоза опухолевых клеток, исходя из того, что они менее чувствительны к нему, нежели нормоциты. Дексаметазон – синтетический глюкокортикоидный препарат, применяемый в комплексной терапии лимфолейкозов. Дексаметазон индуцирует апоптоз в клетках лимфобластного лейкоза, вызывая активацию каспаз-8 и -3. Внутриклеточные белки теплового шока (Hsp - heart shock proteins) экспрессируются при многих видах злокачественных новообразований у человека и необходимы для выживания опухолевых клеток [2]. В частности, Hsp27 выполняет антиапоптотическую функцию в клетках подавляя активацию прокаспазы-8 и прокаспазы-3 и предотвращая формирование апоптосомы, специфически взаимодействуя с цитохромом С в цитозоле. По мнению ряда авторов, повышенная экспрессия Hsp27 коррелирует с плохой реакцией клеток на химиотерапию опухоли, в частности при лейкемии [2]. Показана роль ингибиторов белков теплового шока в качестве противораковых средств, поэтому изучение эффектов ингибиторов белков теплового шока является перспективным направлением в современной онкологии.
Цель: Целью настоящего исследования явилась оценка особенностей реализации апоптоза опухолевых клеток линии Jurkat при действии ингибитора белка теплового шока 27 и дексаметазона (классического индуктора апоптоза).
Материал и методы: Материалом для исследования стали опухолевые клетки линии Jurkat (Т -лимфобластный лейкоз человека), полученные из банка клеточных культур НИИ цитологии РАН (г. Санкт-Петербург). Клетки культивировали суспензионным методом в среде RPMI, содержащей 10% эмбриональной телячьей сыворотки, 0,3 мг/мл L-глутамина и 100 мкг/мл гентамицина в атмосфере 5% СО2 при 37оС. В качестве индуктора апоптоза использовали дексаметазон в концентрации 10-5 М. Роль белка теплового шока 27 оценивали с помощью селективного ингибитора Hsp27 (KRIBB3) в концентрации 0,1 µМ. Детектирование апоптоза проводили методом флуоресцентной микроскопии с использованием FITC-меченного аннексина V и пропидия иодида («Beckman Coulter», США). Метод основан на способности аннексина V специфически связываться с фосфатидилсерином, а пропидия иодида с молекулой ДНК. Оценку активности каспаз -8 и -3 осуществляли спектрофотометрическим методом с использованием наборов для детектирования каспаз -8 и -3 («Аbcam», Великобритания). Статистическую обработку данных проводили с помощью непараметрического критерия Манна-Уитни с поправкой Бонферрони с использованием программы Statistica 6.0.
Результаты: Результаты проведенного нами исследования показали, что количество апоптотических опухолевых клеток достоверно возрастало как при добавлении дексаметазона или ингибитора Hsp27, так и при их сочетании по сравнению с интактной культурой. Кроме того, активность каспазы-3 также увеличивалась при культивировании опухолевых клеток с глюкокортикоидом и KRIBB3 относительно контрольной группы. В отличие от каспазы-3, достоверное повышение активности каспазы-8, относительно контроля наблюдалось при добавлении ингибитора Hsp27 и при сочетании KRIBB3 и дексаметазона. При этом активность каспазы-8 значимо не возрастало при добавлении одного дексаметозона по сравнению с контрольной группой.
Выводы: Таким образом, экспрессия белков теплового шока используется опухолевыми клетками для блокирования проведения смертельного сигнала на различных этапах и позволяет им избегать запуска программированной клеточной смерти. Так опухолевая клетка приобретает способность к бессмертию, и становиться нечувствительной к апоптотическим сигналам.
Полученные нами данные свидетельствуют о том, что дексаметазон и ингибитор Hsp27 способны усиливать активность апоптотических процессов в опухолевых клетках линии Jurkat. Дальнейшее изучение влияния ингибитора Hsp27 на молекулярные механизмы апоптотических процессов представляет собой важную прикладную задачу фундаментальной медицины, направленную на углубление теоретических знаний о молекулярных механизмах реализации апоптоза в опухолевых клетках и разработку новых технологических основ коррекции программированной клеточной смерти при опухолевом процессе.
Список литературы:
1. Ярилин, А. А. Апоптоз и его место в иммунных процессах / А. А. Ярилин // Иммунология. – 1996. – № 6. – С. 10–23.
2. Heat shock proteins : Stress proteins with Janus-like properties in cancer / S. K. Calderwood, D. R. Ciocca // Int. J. Hyperthermia. – 2008. – № 24 (1). – P. 31–39.
