Сибирский государственный медицинский университет, г. Томск
Центральная научно-исследовательская лаборатория

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: Изучение важнейших клеточных функций является одной из центральных проблем современной медицины. К таким функциям относится и апоптоз. Он рассматривается как при нормально протекающих физиологических процессах, так и при возникновении патологических состояний, в частности, злокачественных опухолей.
Охарактеризованные в настоящие время опухолевые клетки различного  гистогенетического происхождения являются прекрасной экспериментальной моделью для изучения биологического действия молекул газовой сигнализации во взаимодействии систем запрограммированной гибели клеток и злокачественных новообразований.
Основываясь на таком подходе, за последние годы достигнуты определенные успехи в изучение патогенеза и лечения многих опухолевых заболеваний.
Цель: Изучение роли сероводорода в регуляции механизмов апоптоза клеток.
Материал: Опухолевые клеточные линии Jurkat, THP-1.
Методы: проточная цитометрия, вестерн-блоттинг, спектрофотометрия.
Результаты: В настоящее время показано, что Н2S образуется в организме из L-цистеина с помощью нескольких ферментов, переносится белками крови, в значительных концентрациях присутствует внутри клетки. Предполагается, что H2S может диффундировать в ткани, оказывать регуляторное действие, механизм которого может быть сходен с NO. В ряде работ показано, что H2S оказывает гипометаболические эффекты-вызывает снижение температуры тела. Установлено, что H2S оказывает кардиопротекторные эффекты при реперфузии после ишемии. Вероятно, эффекты и механизмы действия H2S являются тканеспецифичными.
В последние годы были накоплены доказательства, что сероводород может выполнять целый ряд биологических функций. Основная из них - роль газотрансмиттера в организме наряду с СО и NO. Ранее предполагалось, что H2S оказывает проапоптотическое влияние, однако, механизмы в которых принимает участие эта молекула, не были рассмотрены должным образом. На данном этапе изучения показано, что сероводород обладает свойствами индуцировать апоптоз клеток путем воздействия на проапоптотические белки, такие как Вах и цитохром С [1]. С помощью проточной цитометрии была установлено зависимость увеличение концентрации этих белков в клетке в ответ на введение в нее донора сероводорода NaHS. Еще одним доказательством побуждения клетки к апоптозу в ответ на повышение внутриклеточной концентрации H2S является установленное с помощью проточной цитометрии изменение митохондриального трансмембранного потенциала, в результате перемещения белка Вах из цитозоля в митохондриальную мембрану и образование гигантских пор.
Основываясь на результатах вестерн-блоттинга, мы можем предположить, что Н2S запускает механизмы апоптоза путем регуляции белков проапоптотического ряда, таких как Вах и Bad. Концентрация проапоптотических белков увеличивается в зависимости от увеличения показателей H2S.
Метод спектрофотометрии помог установить факт влияния сероводорода в качестве газового трансмиттера на МАР-киназы, которые играют центральную роль в апоптозе [2]. MAP киназы преобразуют сигналы, которые участвуют в регуляции клеточных функций в ответ на действие разнообразных лигандов и клеточных стимулов. В настоящее время выявлено нарушение функций MAPKs при множестве заболеваний, начиная от опухолевых и воспалительных процессов и заканчивая ожирением и диабетом.
Так, например, аномальные ERK1 / 2 сигнализации были найдены при поликистозе почек. ERK1 / 2 имеют важное значение в хорошо дифференцированных клетках, и их связывают с долгосрочным потенцированием сигналов в нейронах и с поддержанием эпителиальной полярности. Кроме того, MAPKs  ERK1/2 участвуют в процессах клеточной пролиферации.
Таким образом, действие молекул H2S в качестве газовых посредников передачи апоптогенного сигнала, вероятно, осуществляется через МАР-киназы, белки семейства Bcl-2, а также белок р53
Описанные результаты имеют важное значение, поскольку они открывают малоизученную до настоящего времени и очень существенную роль H2S в регуляции апоптоза клеток при различных патологических состояниях, что может быть использовано для разработки новых методов лечения заболеваний.
Вывод: На данном этапе развития медицины изучение роли сероводорода в процессах жизнедеятельности клетки является очень важным и значимым для разработки новых методов и подходов к лечению различных патологических процессов, в том числе и опухолевых новообразований.
 
Список литературы:
1. Green, D. R., Reed, J. C. Mitochondria and apoptosis. / D. R. Green, J. C. Reed // Science. – 1998. – v. 281. – P. 1309-12.
2. Wada, T., Penninger, J. M. Mitogen-activated protein kinases in apoptosis regulation. / T. Wada, J. M. Penninger // Oncogene. – 2004. – V. 23. – P. 2838-49