ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных |
||
Продолжить изучение механизмов различных вариантов программированной гибели клеток, таких как апоптоз, аутофагическая гибель, программированный некроз и энтоз. На моделях культивируемых нормальных и опухолевых клеток человека, а также животных для индукции клеточной гибели планируется использовать воздействие химиотерапевтическими препаратами, растительными гормонами, прооксидантами, антиоксидантами, наночастицами, солями тяжелых металлов и т.д..В качестве моделей также будут использованы различные ткани экспериментальных животных. Эти исследования дадут ответ на вопрос о том, в каких условиях активируется программа клеточной гибели опухолевых клеток и параллельно запускаются механизмы выживания нормальных клеток. Феномен выживания клеток путём обратимого апоптоза – анастаз может наблюдаться при удалении проапоптотических стимулов до наступления смерти, что позволяет гибнущим клеткам сделать обратимым апоптоз и другие механизмы гибели. Поэтому анастаз рассматривают, как процесс физиологического выздоровления, который может сохранять клеточные дефекты. Функции и механизмы анастаза остаются неясными. Планируется исследовать явление обратимости апоптоза - анастаз - при снятии воздействия разными вариантами проапоптотических агентов и разработать стратегию детекции анастаза. Стратегия детекции анастаза позволит изучить физиологические механизмы участия выживших клеток в возникновении патологий при заболеваниях и предложить потенциальные терапевтические приёмы для модуляции анастаза. Далее предполагается изучить роль микроядер в выживании и гибели опухолевых клеток. Будут исследованы особенности строения и функциональной активности микроядер, индуцированных разными способами (цитостатики, холодовые воздействия), а также механизмы элиминации этих структур. Планируется выявить вклад различных хромосом и их фрагментов в формирование микроядер и развитие хромосомной нестабильности опухолевых клеток. Кроме того, будет исследована проблема участия процессов дифференцировки в выживании клеток после цитотоксических воздействий. На модели японского перепела будет установлена роль света разного спектрального состава в развитии возрастных изменений сетчатки и собственной сосудистой оболочки глаза. На моделях антиподальных клеток растений предполагается изучение особенностей процессов клеточной гибели, выживания и дифференцировки клеток растений в онтогенезе.
It is planned to continue studying the mechanisms of various types of programmed cell death, such as apoptosis, autophagic death, programmed necrosis and entosis. It is planned to use the effects of chemotherapeutic drugs, plant hormones, prooxidants, antioxidants, nanoparticles, salts of heavy metals, etc., on models of cultured normal and tumor cells of both human and animals, to induce cell death. Various tissues of experimental animals will also be used as animal models . These studies will answer the question of under what conditions the program of cell death of tumor cells is activated and the mechanisms of survival of normal cells are triggered. A cell survival phenomenon, that reverse apoptosis - anastasis - can occur when apoptotic stimuli are removed prior to death, thereby allowing dying cells to reverse apoptosis and potentially other death mechanisms. Therefore, anastasis appears to involve physiological healing processes that could also sustain damaged cells inappropriately. The functions and mechanisms of anastasis are still unclear. It is planned to study anastasis after removal of the proapoptotic drugs and to create tools for anastasis detection. Strategies to detect anastasis will enable studies of the physiological mechanisms, the hazards of undead cells in disease pathology, and potential therapeutics to modulate anastasis.. Further, it is proposed to study the role of micronuclei in the survival and death of tumor cells. The features of the structure and functional activity of micronuclei induced by various treatments (cytostatics, cold exposure), as well as the mechanisms of elimination of these structures will be investigated. It is planned to identify the contribution of various chromosomes and their fragments to the formation of micronuclei and the development of chromosomal instability of tumor cells. In addition, participation of differentiation processes in the survival of cells after cytotoxic effects will be investigated. On the model of Japanese quail, the role of light of different spectral composition in the development of age-related changes in the retina and the choroid of the eye will be established. On models of antipodal plant cells, it is supposed to study the features of the processes of survival, differentiation and cell death in ontogenesis.
Будут изучены изменения экспрессии генов- маркёров стресса ЭПР, морфология и подвижность клеток после снятия воздействия различными индукторами стресса ЭПР; определена роль повышения уровня внутриклеточного кальция в развитии стресса ЭПР и дифференцировке кератиноцитов при действии фитогормонов, оценено их влияние на запуск стресса ЭПР и на дифференцировку дермальных фибробластов. Будет изучено содержание в популяции клеток с повышенной плоидностью, возникновение клеток с микроядрами, их дифференцировочный статус и механизм активации их апоптотической гибели. Будет исследована роль альфа-липоевой кислоты в регуляции пролиферации и дифференцировки в культуре клеток человека и кожи мыши. На культивированных нейронах коры головного мозга крыс будет изучено защитное действие ионов цинка при кадмиевой нейроцитотоксичности. Будет исследована взаимосвязь между различными путями рецепторного фагоцитоза и фенотипом макрофагов человека и выявлено влияние рифампицина на направление активации макрофагов. Будет изучена ультраструктура ММСК при разных условиях их культивирования и эффект введения ММСК на кардиомиоциты при развитии инфаркта. Будет изучено влияние антиоксиданта SkQ1 и разобщителей окислительного фосфорилирования и дыхания на клетки кишечного эпителия в культуре и in vivo. Будут выявлены изменения клеток ТНР-1 под действием углеродных наночастиц и механизмы клеточной гибели, проанализированы формы клеточного и внеклеточного пищеварения, опосредующие деградацию наночастиц. Будет изучена ультраструктура клеток РПЭ птенцов перепела при действии низкодозового синего света. Будут изучены ядрышки антиподальных комплексов пшеницы в ходе дифференцировки и ПКГ.
Получены следующие результаты. Сукцинат витамина Е, дитиотреитол, бортезомиб, растительные гормоны оказывают селективное воздействие на нормальные и опухолевые клетки эпидермального и соединительнотканного происхождения, вызывают экспрессию генов-маркеров стресса ЭПР, индукцируют апоптоз и изменение строения компонентов биосинтетической системы. Клеточная гибель по механизму энтоза в культурах нормальных и опухолевых клеток человека включает 5 этапов. Наночастицы TiO2 подавляют энтоз в культуре клеток карциномы молочной железы человека MCF-7. Химиотерапевтический препарат паклитаксел индуцирует формирование клеток с микроядрами, имеющими различные дефекты. В лёгких экспериментальных животных выявляется экспрессия основных генов МЛУ при экспериментальном туберкулёзе и при химиотерапии рифампицином. Обнаружено, что наноалмазы могут окисляться под действием биологически активных окислителей, которые образуются макрофагами. На культивированных клетках-зернах мозжечка крыс показано влияние ионов цинка на процесс гибели этих клеток, вызванной глутаматной токсичностью или окислительным стрессом. Продемонстрировано, что ионы цинка в нетоксических концентрациях способны повышать выживаемость нейронов при ряде негативных воздействий.На модели быстростареющего японского перепела Coturnix japonica изучалось длительное действие низких доз света разного спектра на пигментный эпителий сетчатки. Установлено повреждающее действие синего света на эти клетки у молодых птиц и фотобиомодуляционный эффект у старых птиц. Проведен ультраструктурный анализ возрастных изменений в разных отделах сердца японского перепела. Установлено, что в целом возрастные изменения предсердных кардиомиоцитов перепела совпадают с описанными для желудочковых, и с известными для миокарда млекопитающих, включая человека.Исследована структура ядра и цитоплазмы антиподальных комплексов пшеницы.Тема является продолжением проекта АААА-А16-116021660103-9 "Механизмы выживания и гибели клеток" (2016-2020гг)
госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию) |
# | Сроки | Название |
1 | 1 января 2021 г.-31 декабря 2021 г. | Механизмы выживания и гибели клеток |
Результаты этапа: Получены следующие результаты. Изучено изменение числа жизнеспособных клеток А431 и HaCaT при иинкубации с различными концентрациями туникамицина и после снятия воздействия данным агентом в различных концентрациях. Показано, что воздействие туникамицином на клетки исследованных культур не является обратимым и дозозависимым в исследованном диапазоне концентраций (1 мкг/мл, 2 мкг/мл и 5 мкг/мл) через 24 часа после снятия воздействия. Также проведено изучение изменения ультраструктуры ЭПР при воздействии туникамицина. Обнаружено, что при воздействии туникамицина на клетки А431 и HaCaT в концентрации 2 мкг/мл наблюдаются различные изменения ультраструктуры ЭПР: в клетках А431 увеличено число и протяженность цистерн грЭПР без нарушения их нормальной плоской морфологии, а в клетках HaCaT цистерны грЭПР значительно расширены. Проведен анализ изменения экспрессии маркерных генов стресса ЭПР (GRP78, ATF4, CHOP) при обратимом проапоптотическом воздействии дитиотреитолом, бортезомибом и сукцинатом витамина Е (СВЕ), а также после снятия воздействия в клетках А431 и HaCaT методом ПЦР в реальном времени. Обнаружено, что воздействие всех используемых агентов индуцирует увеличение уровня экспрессии маркерных генов стресса ЭПР как в клетках A431, так и в клетках HaCaT. Это позволяет говорить об активации в нормальных и опухолевых клетках сигнальных путей стресса ЭПР в ответ на индукторы. Далее выявлено, что уровень экспрессии маркерных генов стресса ЭПР не возвращается к контрольным значениям через 24 часа после снятия воздействия всеми индукторами. Это свидетельствует о том, что стресс ЭПР не прекращается, вне зависимости от обратимости проапоптотического эффекта исследуемых индукторов. Методом RT-PCR было показано увеличение экспрессии трех генов-маркеров стресса ЭПР — GRP-78, ATF4 и CHOP — в клетках НаСаТ после воздействия СВЕ. Такое увеличение превышало контрольный уровень в несколько раз и сохранялось после устранения воздействия. Таким образом, СВЕ-индуцированный апоптоз в клетках НаСаТ сопровождается стрессом ЭПР. Также на проточном цитофлуориметре были получены предварительные данные, говорящие об увеличении числа апоптотических клеток (А+PI-,А+PI+) через 24 часа инкубации: через 24 часа после устранения агента (через 48 часов после его внесения) снижения количества апоптотических клеток не происходило Проведённое методами проточной цитофлуориметрии, ПЦР и иммунофлуоресцентного окрашивания исследование влияния альфа-липоевой кислоты (ЛК) на иммортализованные эпидермальные клетки человека линии НаСаТ и на первичные кератиноциты человека показало, что ЛК в концентрации 200 мкМ вызывает повышение экспрессии маркеров дифференцировки лорикрина, цитокератина 10 и уменьшение экспрессии маркера базального слоя цитокератина 14. Электронно-микроскопоческое исследование выявило в ряде клеток появление пучков промежуточных филаментов толщиной более 0,1 мкм. При исследовании воздействия доксорубицина на иммортализованные эпидермальные клетки человека НаСаТ и клетки эпидермоидной карциномы человека А431 показано, что клетки НаСат обладают большей устойчивостью. По данным световой микроскопиии и проточной цитофлуориметнии гибель основной части клеток происходит после улаления препарата. Субтоксическая концентрация 0,25 мкМ не вызывает полной гибели клеток А431 после удаления препарата. При этом в популяции появляются клетки с крупным ядром и клетки, имеющие фибробласто-подобную форму. Таким образом, популяция выживших клеток значительно отличается от исходной популяции клеток. Исследование судьбы клеток с микроядрами в культуре НаСаТ (1, 3 6 сут) показало, что в процессе культивирования число клеток с микроядрами увеличивается, число полиплоидных клеток возрастает на 3 день культивирования и падает к 6 дню (морфометрический анализ плоидности по окрашиванию DAPI в программе Fiji ImageJ). Прижизненные исследования (72 ч) показали, что возникновение клеток с микроядрами связано с патологическим митозом полиплоидных клеток на 3-4 сут культивирования. В дальнейшем происходит гибель клеток с микроядрами, что сопровождается увеличением апоптотического индекса в популяции на 6е сутки. Апоптотический индекс популяции увеличивается с 1,59±0,17 на 1е сутки до 1,9±0,06% и 3,73±0,15% на 3е и 6е сутки соответственно. Проведено иммуноцитохимическое выявление маркёра дифференцировки дермальных фибробластов α-SMA и подсчитано количество миофибробластов (клеток с α-SMA – положительными фибриллами) через 24, 48 и 72 часа инкубации с индуктором стресса ДТТ и растительными гормонами АБК и ГК. Показано, что действие растительных гормонов и индуктора стресса ЭПР туникамицина на дифференцировку фибробластов в миофибробласты различается. С помощью вестерн-блоттинга проведена оценка уровеня синтеза белка-маркёра аутофагии LC3-II в дермальных фибробластах после действия растительных гормонов АБК и ГК. Выявлено снижение уровня экспрессии LC3-II в дермальных фиброблатах после действия этих гормонов С помощью прижизненных наблюдений, сканирующей электронной микроскопии и иммуноцитохимического выявления компонентов цитоскелета проанализированы динамика изменения формы, подвижность, а также состояние цитоскелета и поверхности дермальных фибробластов и клеток фибросаркомы НТ1080 после инкубации с ДТТ. Показано, что стресс ЭПР, вызванный ДТТ, вызывает реорганизацию актинового цитоскелета и подавляет миграторные свойства как дермальных фибробластов, так и клеток фибросаркомы НТ1080. При этом миграторные свойства клеток фибросаркомы линии НТ1080 меняются слабо. Наиболее выраженные изменения поверхности и значительное падение миграторной активности отмечаются для дермальных фибробластов. С помощью вестерн-блоттинга проведена оценка уровня синтеза внутриклеточных белков-маркеров дифференцировки кератиноцитов (кератинов 10, 14) в клетках НаСаТ и А431 в контроле и при действии абсцизовой и гиббереллиновой кислот. Выявлено, что ГК является индуктором дифференцировки клеток НаСаТ и А431, но при этом не наблюдается изменений параметров клеточного цикла. Полученны результаты, которые свидетельствуют о противовоспалительных свойствах одного из основных противотуберкулёзных препаратов рифампицина, о возможном стимулирующем влиянии бедаквилина на фагоцитоз и о функциональной значимости P-gp для реализации как провоспалительного фенотипа макрофагов, так и фармакологических эффектов антибактериальных препаратов. Получены данные, что деградация МУНТ, по-видимому, начинается в желудке под действием желудочного сока и продолжается уже в кишечнике под действием бактериальной микрофлоры. При этом, МУНТ способны распадаться на более мелкие фрагменты. Дефектность МУНТ при этом снижается, т.к., по-видимому, дефектные области подвергаются разрушению в первую очередь. В работе начато исследование возможности макрофагов человека осуществлять полную элиминацию промышленных МУНТ в долгосрочной перспективе при длительной инкубации. Получены предварительные данные, а также материал для дальнейших исследований. На модели изопротеренол-индуцированного инфаркта крыс выявлен восстановительный потенциал МСК человека при двух типах культивирования (суспензия 2D или «сфероиды» 3D) в хроническом постинфарктном периоде (срок 4 месяца после операции). Состояние митохондрий и оксидативный стресс играют важнейшую роль в модуляции клеток эффекторов воспалительной реакции. Аллергическая реакция является частным случаем воспаления, а ключевую роль в ее инициации играют тучные клетки. В рамках проведенных исследованиях была обнаружена связь между антиген-зависимой дегрануляцией тучных клеток линии RBL-2H3 и фрагментацией митохондрий, а также снижением их мембранного потенциала. Выполненное исследование также показало, что митохондриально направленный антиоксидант 10-(6'-пластохинонил) децилтрифенилфосфония бромид, а также разобщитель C12TPP при антиген-зависимой стимуляции защищают от фрагментации митохондрий и предотвращают падение мембранного потенциала. При исследовании на уровне организма модель аллергической реакции на примере пассивной системной анафилаксии у мышей в нескольких опробованных вариантах показала недостаточную степень воспроизводимости реакции в наших условиях. В настоящей работе используя подсчет интактных нейронов на гистологических препаратах, обнаружено, что ионы цинка в концентрации 70 мкМ оказывают цитотоксическое действие на культивированные нейроны головного мозга крыс при рН 7,2-7,4. Понижение кислотности среды инкубации до рН 6,0 достоверно снижало токсическое действие ионов цинка. Однако измерение внутриклеточного рН показано, что сами ионы цинка вызывают снижение внутриклеточного рН. | ||
2 | 1 января 2022 г.-31 декабря 2022 г. | Механизмы выживания и гибели клеток |
Результаты этапа: Был проведен отбор анастатических и устойчивых субпопуляций клеток HaCaT и А431 методом цитофлуориметрического сортинга после воздействия бортезомибом для дальнейших исследований изменения морфо-функциональных признаков. Далее был отработан метод автоматизированной обработки фотографий клеток, меченных фаллоидином и DAPI, в программе CellProfiler для оценки морфологических признаков и подвижности клеток в культурах HaCaT и A431. Это позволит в дальнейшем провести автоматизированный анализ различных морфофункциональных параметров устойчивых к проапоптотическому воздействию и анастатических популяций нормальных и опухолевых клеток. При использования метода CellProfiler для исследовании подвижности клеток на модели раны in vitro показано, что в культурах HaCaT и A431 при воздействии бортезомибом и дитиотреитолом подвижность клеток снижается в х обеих культурах, в HaCaT после снятия воздействия обоими агентам полного восстановления подвижности не наблюдается. В культуре клеток A431 после снятия воздействия бортезомибом восстановления подвижности не наблюдается , а после снятия воздействия дитиотреитолом происходит полное восстановление подвижности. На форму клеток ДТТ и бортезомиб оказывают разнонаправленное действие. При воздействии дитиотреитолом количество веретеновидных клеток увеличивается в обеих культурах. А при воздействии бортезомибом этот показатель снижается относительно контроля. Для расширения набора воздействий, вызывающих стресс ЭПР по разным механизмам, продолжено исследование характера обратимости проапоптотического действия туникамицина. Обнаружено, что воздействие данным агентом не является дозозависимым в исследованном диапазоне концентраций (0.1 мкг/мл, 0.25 мкг/мл, 0.5 мкг/мл, 1 мкг/мл, 2 мкг/мл и 5 мкг/мл), и что обратимым является воздейставие только низких доз (0.1 мкг/мл, 24 часа воздействие и 24 часа после воздействия). Изучение ультраструктуры ЭПР показало, что при воздействии туникамицина на клетки HaCaT и А431 в концентрации 2 мкг/мл в течение 24 часов (необратимая доза) наблюдаются различные изменения ультраструктуры ЭПР: в клетках HaCaT цистерны грЭПР и перинуклеарное пространство значительно расширены, в то время как в клетках А431 увеличено число и протяженность цистерн грЭПР без нарушения их нормальной плоской морфологии.Таким образом, обнаружено, что обратимое проапоптотическое воздействие, активирующее разные механизмы стресса ЭПР, может оказывать как однонаправленное, так и разнонаправленное воздействие на такие параметры, как подвижность и морфологические характеристики нормальных и опухолевых клеток. Показано, что иммортализованные кератиноциты линии НаСаТ более устойчивы к воздействию доксорубицином по сравнению с клетками эпидермоидной карциномы А431. Субтоксическая (5 мкМ) и более низкая концентрация (0,5 мкМ) доксорубицина вызывают гибель клеток НаСаТ после удаления агента. Субтоксические концентрации 0,5 и 1 мкМ вызывают гибель популяции А431 через 7 сут после удаления препарата. Воздействие 0.25 мкМ доксорубицина не вызывает полной гибели клеток А431. В культуре клеток А431 субтоксические концентрации доксорубицина приводят к подавлению митотической активности и к полиплоидизации. Через месяц после снятия воздействия доксорубицином (0,25 мкМ) на культуру А431 происходит восстановление пролиферирующей популяции клеток, плоидность ядер возвращается к исходным значениям. Антиоксидант альфа-липоевая кислота (200 мкМ) оказывает протекторное воздействие на клетки НаСаТ при воздействии (1 мкМ доксорубицина). В культуре А431 совместное воздействие доксорубицина и липоевой кислоты дозозависимо понижает выживаемость клеток. Исследование клеток с микроядрами в популяции НаСаТ показало постепенное увеличение их числа с 4,5% (1 сут культивирования) до 18% (6 сут культивирования). Было выделено 5 типов клеток с МЯ, отличающихся размером, числом и динамикой в процессе культивирования. Анализ изменения числа клеток с повышенной плоидностью (как источника клеток с микроядрами) методом проточной цитофлуориметрии и с помощью оценки плоидности клеток по интенсивности флуоресценции DAPI показал, что культуре НаСаТ число клеток с повышенной плоидностью увеличивается с 3,9% (1 сут) до 16,5% (3 сут), затем падает к 6 му дню до исходного уровня. На 3 сут возрастает число патологических митозов. Митотический индекс и индекс мечения BrdU не меняются в процессе культивирования. Апоптотический индекс возрастает до 3,7% к 6 сут. Прижизненные исследования показали, что наиболее часто встречающейся формой гибели является апоптоз. 60% клеток с множественными МЯ гибнут путем апоптоза. Клетки с крупными полиплоидными ядрами на 3-4 сутки культивирования вступают в патологический митоз, заканчивающийся образованием 2-5 клеток с МЯ, 30% дочерних клеток вступают в апоптоз. Показано повышение экспрессии протеинкиназы RIPK-3 в клетках линии кератиноцитов HaCaT через 48 часов после обработки низкокальциевой средой CnT-BM. Это говорит о том , что экспрессия данной протеинкиназы может быть связана с изменением дифференцировочного статуса кератиноцитов. Экспрессия RIPK-1 не претерпевала существенных изменений. Потенциальными агентами, которые могут рассматриваться в качестве модуляторов секреторно-синтетической активности клеток, являются фитогормоны - сигнальные молекулы, регулирующие рост и дифференцировку растений. В настоящей работе проведено изучение влияния абсцизовой кислоты (АБК) и гибберелиновой кислоты (ГК) на UPR, секреторно-синтетическую активность и признаки дифференцировки дермальных фибробластов человека в миофибробласты. Обнаружено, что растительные гормоны вызывают морфо-функциональные изменения секреторно-синтетической системы и активируют гены стресса ЭПР, но последовательность активации генов у клеток соединительно-тканного происхождения отличается от той, которая обнаружена в клетках эпидермального происхождения. На клетках культуры ТНР-1 исследованы разные аспекты проявления функциональных свойств макрофагов. Показано, что при макрофагальной дифференцировке клетки ТНР-1 способны образовывать единичные туннельные нанотрубки (ТНТ), содержащие f-актин. При стимуляции фагоцитоза способность к образованию ТНТ увеличивается на начальных этапах дифференцировки (3 сутки) и уменьшается на последних этапах (7 сутки). Способностью к ТНТ образованию обладают дифференцированные клетки всех морфологических типов. Толщина и длина ТНТ зависят от варианта лиганда и времени фагоцитоза. Клетки способны образовывать несколько вариантов ТНТ-опосредованных контактов: между двумя или несколькими клетками, от клетки до отростка другой клетки, внутриклеточный контакт; кластеры клеток могут объединяться с помощью ТНТ с образованием незамкнутой клеточной сети. Далее обнаружено, что в процессе макрофагальной дифференцировки M1 макрофагов на 7-е сутки, по сравнению с 3-ими сутками, увеличивается уровень секреции IL-1b в 2 раза (с 243.23 до 540.33 пг/мл), IL6 в 4 раза (с 18.3 до 80.1 пг/мл), а также в 4.5 раза IL10 (c 16.29 до 73.5 пг/мл). Уровень секреции TNF-a также незначительно увеличивается (с 902 до 1138 пг/мл). Проведены эксперименты с индукцией фагоцитоза через MnR и FcRs и в настоящее время проводится обработка данных. В качестве критериев деградации многостенных углеродных ннотрубок (МУНТ) были выбраны следующие параметры: 1) изменения толщины и целостности стенок нанотрубок; 2) соотношение характеристических пиков комбинационного рассеяния; 3) изменение содержание кислорода в образце. Морфометрический анализ полученных фотографий нанотрубок показал, что внешний диаметр МУНТ составляет 46±15 нм, а внутренний - 9±4 нм. Также было показано, что наноматериал имеет в своем составе примесь кислорода. Методом Рамановской спектроскопии показано, что для данного наноматериала характерно наличие двух пиков комбинационного рассеяния – G- и D, отображающих наличие структурных дефектов. При исследовании судьбы МУНТ в организме млекопитающих проведено изучение МУНТ в желудочно-кишечном тракте мыши. На гистологических препаратах нами не было выявлено скоплений МУНТ в клетках стенки желудка, а также в энтероцитах тонкой и толстой кишки. Патологические явления также не были обнаружены. Произведена пробоподготовка материала для изучения методом электронной микроскопии и проведения детекции МУНТ в разных органах ЖКТ. Также разработана методика выделения и очистки МУНТ из экскрементов мыши. В настоящее время проводится выделение и очистка МУНТ для проведения последующего анализа методами ТЭМ и Рамановской спектроскопии. На модели изопротеренол-индуцированного инфаркта крыс отмечен более выраженный восстановительный потенциал МСК человека при 2D культивировании, по сравнению с 3D (в виде «сфероидов») в хроническом постинфарктном периоде по состоянию митохондриома кардиомиоцитов. При пневмонии после инфекции Sars – Cov-2 на аутопсийном материале в легких человека выявлены значительные липидные скопления в мелких кровеносных сосудах и в макрофагоподобных клетках. В миокарде этих же пациентов липидных скоплений не выявлено. Выполненный спектр работ был посвящен изучению влияния функционального состояния митохондрий, прежде всего избыточной продукции митохондриальных АФК на животных моделях воспалительных и аллергических процессов. В рамках тематики было завершены исследования по изучению влияния митохондриально-направленного антиоксиданта SkQ1 на развитие декстран-сульфат индуцированного острого колита у мышей. Показано, что антиоксидант способен защитить от развития выраженных симптомов острого колита. Данные были подкреплены анализов методом ПЦР на провоспалительные мРНК и оценкой уровня провоспалительных цитокинов методами иммуноблотинга. В рамках выбора и отработки модели для дальнейших исследований аллергической реакции на пищевого аллерген (овальбумин) была проведена валидация нескольких животных моделей аллергических реакций, включая пищевую модель аллергии у животных, и три модели кожной аллергической реакции индуцированной пищевым аллергеном. Была выбрана модель овальбумин-индуцированной аллергии с использованием кожных аппликаций. Также для сравнения использовалась модель овальбумин-индуцированной аллергии в ‘’воздушном мешке’’. Проведенное исследование воздействия SkQ1 на развитие овальбумин-индуцированной кожной аллергии (атопического дерматита) у мышей продемонстрировало частичное подавление ряда ключевых признаков аллергической реакции на гистологическом уровне (увеличение толщины эпидермиса и дермы, инфильтрация ткани лейкоцитами) и при макроскопической оценке области индукции аллергии. В модели исследования острой аллергической реакции на основе ‘воздушного мешка’ не было обнаружено достоверных статистически различий между опытными и контрольными животными. В настоящей работе, используя измерение уровня внутриклеточного кальция с помощью флуоресцентного зонда Fluo-4 AM, показано, что внешний лактат в концентрации 1 мкМ снижает кальциевую перегрузку цитоплазмы нейронов при глюкозном голодании. Внутриклеточная концентрация ионов кальция ([Ca2+]i) увеличивались при токсическом действии каината + ZnCl2, этот эффект значительно снижался при внешнем ацидозе Большинство неврологических заболеваний и патологических состояний головного мозга сопровождается гибелью нейронов. Одним из индукторов гибели нервных клеток головного мозга могут являться ионы цинка, которые во многих популяциях нейронов являются комедиатором глутумата. В работе исследовано влияние внешнего ацидоза на кальциевую перегрузку нейронов при цинковой токсичности и влияние лактата на токсичность ионов цинка в условиях глюкозного голодания. | ||
3 | 1 января 2023 г.-31 декабря 2023 г. | Механизмы выживания и гибели клеток |
Результаты этапа: Было показано, что что стресс ЭПР, индуцированный 75 нМ бортезомибом или 2 мМ ДТТ не прекращается через 24 часа после снятия воздействия в клетках HaCaT и A431. Экспрессия генов-маркеров стресса ЭПР GRP78, ATF4 и CHOP остается повышенной в обеих культурах. Методом ПЦР показано, что в устойчивых клетках наблюдается низкий уровень экспрессии GRP78 (4,9 и 5,3 условных единиц в НаСаТ и А431 соответственно), экспрессия других генов-маркеров стресса ЭПР не выявляется. Повторное воздействие 75 нМ бортезомибом индуцирует увеличение экспрессии GRP78 в культуре клеток НаСаТ в 8,3 раз, а в клетках А 431 в 2.4 раза. После снятия воздействия уровень экспрессии генов GRP78 снижается до значений, близки к контрольным — 6,09 и 4,47 условных единиц. Далее на нормальных и опухолевых клетках показано, что воздействие 25 нМ бортезомибом вызывает снижение митотического индекса, полиплоидизацию и увеличение площади клеток, а также снижение клеточной подвижности в культурах HaCaT и А431; обратимость этих явлений имеет разное выражение в данных культурах. Был проведён анализ присутствия маркерного белка аутофагии LC3 при воздействии сукцината витамина Е (СВЕ) на клеточные линии А431 и НаСаТ с помощью как конфокальной микроскопии, так и вестерн-блота. Показано, что в клетках НаСаТ после воздействия СВЕ в концентрации 60 мкМ в течение 48 ч происходит увеличение содержания маркерного белка аутофагии LC3: при концентрации 40 мкМ в культуре НаСаТ, а также при концентрациях СВЕ 60 и 40 мкМ в клетках А431 значительных изменений по сравнению с контролем не выявлено. При исследование спонтанно возникших стареющих клеток в культуре иммортализованных кератиноцитов человека линии НаСаТ обнаружено, что в популяции иммортализованных кератиноцитов человека НаСаТ содержание стареющих клеток увеличивается в процессе культивирования (1-3 сут) от 4 до 16%. В популяции клеток эпидермоидной карциномы человека А431 содержание стареющих клеток увеличивается в процессе культивирования (2-4 сут) от 4 до 8%. Анализ влияния химиотерапевтического препарата винкристина (методом МТТ) на клетки культур НаСаТ и А431 показал, что клетки культуры НаСаТ более устойчивы к воздействию агента. Исследование влияния альфа-липоевой кислоты на выживание нормальных эпидермоидных клеток человека линии НаСаТ при воздействии винкристина выявило отсутствие влияния этого антиоксиданта на выживаемость клеток как НаСаТ, так и А431 в присутствии винкристина. Винкристин уменьшает содержание активных митохондрий в клетках НаСаТ. Альфа-липоевая кислота увеличивает содержание активных митохондрий в клетках НаСаТ как в отсутствии, так и в присутствии винкристина, но не влияет на активность митохондрий в клетках А431. Но при этом альфа-липоева кислота вызывает полиплоидизацию опухолевых клеток. Исследование проникновения проапоптотических соединений во внедрившиеся клетки (в процессе энтоза) эпидермоидной карциномы человека А431 показало, что на начальных стадиях энтозов внедрившиеся клетки частично защищены от кратковременного воздействия доксорубицином и азидом натрия и не защищены от воздействия винкристином. Проведено исследование экспрессии маркеров некроптоза RIPK-1 и RIPK-3 в волосяных фолликулах кожи мышей. Обнаружено, что экспрессия RIPK-1 и RIPK-3 выражена не только в катагене волосяного фолликула, характеризующемся массовой гибелью кератиноцитов, но и на протяжении всей фазы роста – анагена. Кроме того, экспрессия RIPK-3 обнаружена в кератиноцитах наружнего корневого влагалища, которым не свойственно ороговение, а также в фибробластах волосяного сосочка – мезенхимальной структуры, которая не подвергается какому-либо типу клеточной гибели на протяжении всего цикла волосяного фолликула в норме. Проведено изучение влияния растительных гормонов на культивируемые нормальные и опухолевые клетки человека разного тканевого происхождения. Проанализировали влияние гиббереллиновой кислоты (ГК) на способность фибробластов вызывать сокращение коллагенового матрикса после индукции их дифференцировки с помощью TGF-β. ГК восстанавливала контрактильную активность популяции фибробластов, сниженную воздействием этилового спирта, который использовался в качестве растворителя ГК. Получены предварительные данные о том, что культивирование с ГК снижает уровень синтеза α-SMA через 4 суток после индукции данного синтеза с помощью TGF-β. Добавление ГК уже после индукции дифференцировки не влияет на уровень содержания α-SMA. Проведены выделение и очистка МУНТ из экскрементов мыши после перорального введения МУНТ в течение месяца и методами аналитической и электронной микроскопии высокого разрешения, Рамановской спектроскопии проводится оценка степени деградации МУНТ. Показано, что стенки МУНТ перфорируются брешами, истончаются, распадаются на мелкие фрагменты длиной 50-100 нм, что свидетельствует о способности агентов ЖКТ разрушать МУНТ. Многостенные углеродные нанотрубки (МУНТ) широко используются в промышленности, но при этом недостаточно изучена их деградация под действием макрофагов. Были выбраны следующие критерии деградации МУНТ: 1) изменения толщины и целостности стенок нанотрубок; 2) соотношение характеристических пиков комбинационного рассеяния; 3) изменение содержание кислорода в образце. Показано, что внешний диаметр МУНТ составляет 46±15 нм, а внутренний - 9±4 нм, наноматериал имеет в своем составе примесь кислорода и для него характерно наличие двух пиков комбинационного рассеяния – G- и D, отображающих наличие структурных дефектов. Под действием биологически активных веществ макрофагов, таких как гипохлорит натрия в низкой и высокой концентрации, степень окисленности нанотрубок возрастает и падает содержание дефектов. Проанализирована активация макрофагов человека ТНР-1 в направлении формирования М1 или М2 типов клеток по преобладанию рецепторного фагоцитоза, характерного для М1 (через Fc-рецептор, FcR) или М2 (через лектиновый рецептор) макрофагов, а также в присутствии противотуберкулёзных препаратов: одного из самых современных - бедаквилина и традиционного препарата - рифампицина. Методами ПЦР-анализа и проточной цитометрии продемонстрировано, что в присутствии бедаквилина в 1,5-2 раза возрастает экспрессия гена FcR и идёт активация захвата латексных шариков, конъюгированных с IgG – лигандом для FcR. В присутствии рифампицина изменений в активности рецепторного фагоцитоза выявлено не было. Исследовали действие ионов цинка и лактата на кальциевую перегрузку цитоплазмы культивированных нейронов при глюкозной депривации, использую флуоресцентный зонд Fluo-4AM. Показано, что глюкозная депривация в течении 2 часов вызывает увеличение уровня цитоплазматического кальция до 160±16%. В присутствии 10 мкМ ионов цинка этот показатель достигал 197±12%. Лактат достоверно нижал уровень кальция в этих условиях до 124±9% и 151±7% (соответственно). | ||
4 | 1 января 2024 г.-31 декабря 2024 г. | Механизмы выживания и гибели клеток |
Результаты этапа: | ||
5 | 1 января 2025 г.-31 декабря 2025 г. | Механизмы выживания и гибели клеток |
Результаты этапа: | ||
6 | 1 января 2026 г.-31 декабря 2026 г. | Механизмы выживания и гибели клеток |
Результаты этапа: | ||
7 | 1 января 2027 г.-31 декабря 2027 г. | Механизмы выживания и гибели клеток |
Результаты этапа: |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".