ГОУ ВПО СибГМУ Росздрава (г. Томск)
Эта работа опубликована в сборнике "Науки о человеке": материалы VIII конгресса молодых ученых и специалистов / Под ред. Л.М. Огородовой, Л.В. Капилевича. – Томск: СибГМУ. – 2007. – 273 с.
Скачать сборник целиком
Активные формы кислорода (АФК), являясь необходимым атрибутом жизнедеятельности всех аэробных организмов, обеспечивают адаптивную реакцию клеток на внешние раздражители, однако четкая грань перехода от физиологической функции данных молекул к патологической отсутствует. Увеличение продукции АФК на фоне снижения резервов антиокси-дантной защиты приводит к развитию окислительного стресса, который сопровождает различные патологические процессы. Высокий уровень АФК при дисбалансе окислительного метаболизма активирует редокс-чувствительные сигнальные пути, что может привести к запуску летальной программы клеток [1, 2].
Одной из основных мишеней АФК считаются митохондрии, которым также принадлежит ключевая роль в реализации внутреннего (митохондриального) пути клеточной гибели. Воздействуя на редокс - чувствительные факторы транскрипции (p53, NF-kB), АФК изменяют экспрессию ряда генов, в том числе белков-регуляторов апоптоза семейства Bcl-2. Последние способны формировать поры в митохондриальной мембране, высвобождая ряд факторов (цитохром с, Smac/DIABLO, AIF, эндонуклеаза G), приводящих к активации апоптозспеци-фических протеаз и запуску программированной гибели клетки [3].
Целью данного исследования явилась оценка роли белков семейства Bcl-2 в регуляции апоптоза в условиях окислительного стресса in vitro и при острой пневмонии.
Материал и методы исследования. Объектом данного исследования явились 15 здоровых доноров и 11 пациентов с подтвержденным диагнозом острой пневмонии. Материалом для исследования служила периферическая кровь, взятая из локтевой вены. Экспериментальная модель окислительного стресса представляла собой инкубацию мононуклеаров здоровых доноров с перекисью водорода в конечной концентрации 1 мМ в течение 18 ч. при температуре 37° С.
Методом проточной лазерной цитометрии оценивали уровень внутриклеточной наработки АФК, количество апоптозных клеток, содержание мононуклеаров со сниженным трансмембранным митохондриальным потенциалом в культурах мононуклеарных лейкоцитов, полученных у здоровых доноров и больных с острым воспалением легких.
Для определения содержания ключевых белков-регуляторов апоптоза (Bcl-2, Bcl-XL, Bax) был использован иммуноблотинг со специфическими антителами к исследуемым белкам фирмы «Biosource», США.
Полученные данные обрабатывали с помощью прикладного пакета STATISTIKA 6.0.
Результаты исследования. Добавление Н2О2 в культуральную среду приводило к достоверному увеличению внутриклеточного уровня АФК в мононуклеарах, выделенных из периферической крови здоровых доноров, которое было сопоставимо с таковым в клетках, полученных у больных с острой пневмонией.
Различия по числу клеток со сниженным митохондриальным трансмембранным потенциалом в случае индукции окислительного стресса in vitro и при острой пневмонии не наблюдались, при этом данные показатели достоверно отличались от контрольного значения.
Количество аннексин-положительных клеток при индукции окислительного стресса перекисью водорода значительно превышало таковое в контроле, не отличаясь при этом от аналогичного параметра в культуре мононуклеаров, выделенных из периферической крови пациентов с пневмонией.
Проведенное нами исследование содержания белков семейства В^2 в мононуклеарах, полученных у здоровых доноров, (при добавлении Н2О2) и в клетках, полученных у больных с острой пневмонией, выявило увеличение уровня проапоптотического белка Вах по сравнению с контролем. В то же время наблюдалось отсутствие различий по содержанию Bcl-XL и Bcl-2 во всех исследуемых культурах мононуклеаров (контроль, экспериментальная модель окислительного стресса и у пациентов с острым воспалением легких). Таким образом, в условиях дисбаланса окислительного метаболизма (в мононуклеарах, полученных у пациентов с острой пневмонией и при окислительном стрессе in vitro) наблюдается нарастание уровня проапотогенного белка Вах на фоне неизмененного содержания аниапоптотических белков Bcl-XL и Bcl-2.
Заключение. Повышение уровня внутриклеточной продукции АФК сопровождается увеличением числа аннексин - положительных клеток и падением уровня митохондриального мембранного потенциала. Наблюдаемый при этом дисбаланс белков семейства Bcl-2 обуславливается возможной активацией редокс-чувствительных элементов сигнальной транс-дукции (МАР киназ и факторов транскрипции) в условиях окислительного стресса.
Список литературы:
1. Зенков Н.К., Ланкин В.З. Окислительный стресс: Биохимические и патофизиологический аспекты. - М.: Майк "Наука/Интерпериодика", 2001. - 343 с.
2. Шоф Н.Ф, Каган В.Е. Использование окислительного стресса и механизма передачи сигналов при лечении новообразований, устойчивых к химиотерапии / Н.Ф. Шоф, В.Е. Каган // Биохимия. —2004. — том 69, вып.1, с. 48- 56.
3. Christopher P. Baines STRESS signaling pathways that modulate cardiac myocyte apoptosis / Christopher P. Baines, Jeffery D. Molkentin // Journal of Molecular and Cellular Cardiology. -2005. - V.38. - P.47-62.
|