Delist.ru

Роль нарушений межклеточных взаимодействий в патогенезе миелотоксического действия ксенобиотиков антрациклинового ряда (17.08.2007)

Автор: Никитенко Леонид Леонидович

Гемопоэзповреждающее действие доксорубицина сопровождается подавлением пролиферативной активности клеток, угнетающим эффектом на эритроидный и миелоидный ростки гемопоэза, потенцированием клеточной гибели по пути апоптоза, динамическими изменениями плазматической мембраны клеток костного мозга (блеббингом), отражающими степень выраженности нарушений мембран-цитоскелетных взаимодействий, и – при увеличении дозы ксенобиотика – разрушением мембраны (некроз), что ассоциировано с нарушением экспрессии молекул межклеточной коммуникации.

Метаболиты с регуляторной активностью (АТФ, НАД+) регулируют характер мембран-цитоскелетных взаимоотношений, свободнорадикальные процессы и чувствительность клеток костного мозга к действию некрозогенных и апоптогенных стимулов: АТФ, присутствуя во внеклеточном пространстве, индуцирует апоптоз и обратимый блеббинг плазматической мембраны клеток костного мозга in vitro, а также оказывает модулирующее влияние на процессы генерации свободных радикалов в клетках в состоянии окислительного стресса. Присутствие НАД+ во внеклеточной среде потенцирует некроз и начальный блеббинг плазматической мембраны гемопоэтических клеток in vitro, а также продукцию реактивного кислорода.

Реализация активности АТФ в популяции клеток костного мозга осуществляется через P2X7 подтип пуринергических рецепторов. Острое и подострое воздействие миелотоксического ксенобиотика доксорубицина нарушает уровень внутри- и внеклеточной АТФ, уменьшая концентрацию АТФ внутри клеток через 24 ч и достоверно увеличивая уровень внутриклеточной и внеклеточной АТФ в костном мозге к 10 суткам, модулирует процессы запрограммированной клеточной смерти и перекисного окисления липидов, что сопровождается отменой апоптоз-индуцирующего действия АТФ, свидетельствующей о снижении чувствительности клеток к апоптогенному эффекту метаболита.

Важным компонентом регуляции пролиферативной и функциональной активности клеток костного мозга является внутриклеточный гомеостаз НАД+, регулируемый НАД-конвертирующими ферментами: снижение экспрессии и активности НАД-гликогидролазы (CD38) в клетках костного мозга при действии доксорубицина сопровождается отменой апоптоз- и некроз-индуцирующего действия НАД+ на фоне возрастания уровня внутри- и внеклеточного НАД+, что свидетельствует о снижении чувствительности гемопоэтических клеток к регуляторным эффектам эндогенного лиганда НАД+.

Патогенетически значимым механизмом миелотоксического действия доксорубицина является изменение экспрессии молекул коннексиновых контактов в клетках костного мозга, что сопровождается модуляцией процессов запрограммированной клеточной гибели и альтерацией чувствительности клеток к регуляторному влиянию эндогенных лигандов (АТФ, НАД+), транспортируемых коннексинами.

Применение никотинамида ( субстратного ингибитора НАД-конвертирующих ферментов – является патогенетически обоснованным способом коррекции миелотоксического действия доксорубицина: никотинамид эффективно блокирует вызванное ксенобиотиком нарушение пролиферативной активности клеток, способствуя возрастанию количества колоние- и кластерообразующих клеток костного мозга в 3 и 1,7 раза, соответственно, и программы клеточной смерти в гемопоэтических клетках in vivo, снижая уровень доксорубицин-индуцируемого апоптоза в 1,9 раза.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Результаты, полученные в ходе диссертационного исследования, могут быть положены в основу разработки новой фармакологической стратегии, основанной на направленной модуляции рецептор-активируемых механизмов межклеточной коммуникации (применение антагонистов пуринергических рецепторов, модулирующих апоптогенное действие АТФ в отношении гемопоэтических клеток; подавление активности НАД-конвертирующих ферментов, сопровождающейся нормализацией процессов пролиферации и запрограммированной клеточной гибели), а также использоваться в диагностике и оценке побочных эффектов действия доксорубицина на гемопоэтические клетки.

Комплексная оценка мембранной дисфункции в клетках костного мозга может быть использована в качестве маркера нарушения физико-химических свойств мембраны при окислительном стрессе, модулирующего активность мембран-ассоциированных белков и приводящее к снижению чувствительности клеток к действию лигандов рецепторов.

Миелотоксическое действие доксорубицина может быть эффективно блокировано применением никотинамида ( субстратного ингибитора НАД-конвертирующих ферментов, восполняющего клеточный пул НАД+ и восстанавливающего, таким образом, пролиферативную активность клеток и программу клеточной смерти в гемопоэтических клетках.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

Применение диффузионных камер для изучения гемопоэтических клеток / В.В. Нефедова, Ю.А. Успенская, Т.А. Романова, О.В. Щеглова // Коррекция гомеостаза: Матер. VII Всерос. симпоз. ( Красноярск, 1996. ( С. 86-87.

Нарушение серотонинергических механизмов регуляции гемопоэза in vivo при острой экзогенной интоксикации / Ю.А. Успенская, А.Б. Егорова, О.В. Круглик, В.П. Нефедов // Гомеостаз и окружающая среда: Матер. VIII Всерос. симпоз. (с междунар. участием). ( Красноярск, 1997. ( С. 119-124.

Успенская, Ю.А. Нарушение ксенобиотиком ( индуктором окислительного стресса серотонинергической регуляции пролиферации клеток костного мозга / Ю.А. Успенская, А.Б. Егорова, В.П. Нефедов // Тез. докл. 3-го съезда физиологов Сибири и Дальнего Востока. ( Новосибирск, 1997. ( С. 239.

Успенская, Ю.А. Влияние серотонина и ксенобиотика на пролиферацию костномозговых клеток и процессы запрограммированной клеточной смерти / Ю.А. Успенская, А.Б. Егорова, Л.Н. Лапшина // Технологии неистощительного землепользования: Матер. науч. конф. профессорско-преподавательского состава КрасГАУ. ( Красноярск, 1997. ( С. 55-56.

Нарушение серотонинергической регуляции пролиферации клеток костного мозга при действии ксенобиотика ( индуктора окислительного стресса / А.Б. Егорова, Ю.А. Успенская, О.В. Круглик и др. // Эксперим. и клинич. фармакология. ( 1998. – Т. 61. – № 4. – С. 34-37.

Нарушение клеточных сигнальных систем в патогенезе экзогенных интоксикаций / А.Б. Егорова, С.В. Михуткина, Е.Ю. Ставицкая, Ю.А. Успенская // Вестн. Красноярского регионального отд-ния РАЕН. – Красноярск, 1999. – № 1. – С. 99-109.

Pathogenesis of plasma membrane blebbing induced by chemical and physical agents / S.V. Mikhutkina, E.Yu. Stavitskaya, Yu.A. Uspenskaya et al. // Proc. IX Intern. Symp. of the Japan-Russia Medical Exchange. – Kanazawa, Japan, 2001. – P. 213.

Егорова, А.Б. NAD и глутатион модулируют чувствительность клеток костного мозга к окислительному стрессу / А.Б. Егорова, Ю.А. Успенская, В.П. Нефедов // Бюл. эксперим. биологии и медицины. ( 2001. ( Т. 132. – № 7. ( С. 34-37.

Повреждение цитоскелета и клеточных мембран при апоптозе / А.Б. Егорова, Ю.А. Успенская, С.В. Михуткина, Е.Ю. Ставицкая // Успехи соврем. биологии. – 2001. – Т. 121. – № 5. – С. 502-510.

Успенская, Ю.А. Модуляция доксорубицином биологических эффектов АТФ в клетках костного мозга in vitro / Ю.А. Успенская, А.Б. Егорова, В.П. Нефедов // Бюл. эксперим. биологии и медицины. ( 2002. ( Т. 133. – № 5. ( С. 487-491.

Успенская, Ю.А. АТФ, НАД и глутатион модулируют чувствительность клеток костного мозга в условиях окислительного стресса / Ю.А. Успенская // Современные аспекты биологии и медицины: Матер. городской науч.-практ. конф., посвященной 40-летию Центральной научно-исследовательской лаборатории СГМУ. ( Томск, 2002. ( С.19-21.

Успенская, Ю.А. Изменение чувствительности клеток костного мозга при окислительном стрессе связано с модулирующим влиянием НАД / Ю.А. Успенская, А.Б. Салмина // Гомеостаз и экстремальные состояния организма: Тез. докл. XI Междунар. симпоз. ( Красноярск, 2003. – С. 153-154.

Модулирующее влияние глутатиона на чувствительность гемопоэтических клеток к воздействию доксорубицина / Ю.А. Успенская, С.В. Михуткина, С.К. Антонова, Л.Л. Петрова // Актуальные проблемы патофизиологии: Матер. межвузовской конф. молодых ученых. – Санкт-Петербург, 2003. – С. 92-94.

Механизмы экстернализации фосфатидилсерина и блеббинга при апоптозе, индуцированном действием мембранотоксических ксенобиотоков / А.Б. Салмина, С.В. Михуткина, Ю.А. Успенская и др. // Тез. докл. X Российско-Японского междунар. медицинского симпоз. «Якутия – 2003». – Якутск, 2003. – С. 146-147.

Блеббинг плазматической мембраны тимоцитов и апоптоз связаны с нарушением емкостного входа Са2+ в клетки / С.В. Михуткина, А.Б. Салмина, А.В. Сычев и др. // Бюл. эксперим. биологии и медицины. ( 2004. ( Т. 137. – № 6. ( С. 628-632.

Role of purinergic receptors in realization of ATP effects in bone marrow cells / Ya.A. Uspenskaya, S.V. Mikhutkina, E.A. Pozhilenkova et al. // Proc. XI Intern. Symp. of the Japan-Russia Medical Exchange. – Niigata, Japan, 2004. – P. 395.

Успенская, Ю.А. Эффекты АТФ в клетках костного мозга реализуются через P2X подтип пуринергических рецепторов / Ю.А. Успенская // Матер. XIX съезда физиологического о-ва им. И.П. Павлова. – Екатеринбург, 2004. – С. 220-222.

Индукция апоптоза в клетках костного мозга опосредуется активностью пуринергических рецепторов / Ю.А. Успенская, С.В. Михуткина, Е.И. Таксанова и др. // Бюл. эксперим. биологии и медицины. ( 2004. ( Т. 138. – № 8. ( С. 135-138.

Коннексины в коже / В.И. Прохоренков, А.Б. Салмина, Т.Г. Рукша и др. // Клинич. дерматология. – 2004. – № 3. – С. 16-20.

Кальций-зависимые механизмы апоптоза в патогенезе токсичности ксенобиотиков – индукторов окислительного стресса / С.В. Михуткина, О.Л. Лопатина, Ю.А. Успенская, Е.А. Пожиленкова // Актуальные проблемы патофизиологии: Матер. X Юбилейной межвузовской конф. молодых ученых. – Санкт-Петербург, 2004. – С. 70-72.

Успенская, Ю.А. Роль CD 38 и НАД в регуляции чувствительности клеток костного мозга к миелотоксическому действию доксорубицина / Ю.А. Успенская // Матер. Всерос. конф. молодых ученых. – Красноярск, 2004. – С. 183-186.

Успенская, Ю.А. Изменение метаболизма НАД+ и CD38 в клетках костного мозга в условиях окислительного стресса / Ю.А. Успенская // Актуальные проблемы патофизиологии: Матер. XI межвузовской конф. молодых ученых. – Санкт-Петербург, 2005. – С. 81-83.

Успенская, Ю.А. Участие НАД+-гликогидролазы в регуляции чувствительности клеток костного мозга к токсическому действию ксенобиотиков / Ю.А. Успенская, А.Б. Салмина / Тез. докл. V Сибирского физиологического съезда // Бюл. Сибирской медицины. – 2005. – Т. 4. – Приложение 1. – С. 121.

Успенская, Ю.А. Особенности экспрессии CD38 в клетках костного мозга мышей при действии миелотоксического ксенобиотика доксорубицина in vivo / Ю.А. Успенская, А.Б. Салмина // Тез. докл. XII Симпозиума Российско-Японского медицинского обмена. – Красноярск, 2005. – С. 637-639.

Нарушение экспрессии CD38 и метаболизма НАД+ в клетках костного мозга при действии доксорубицина / А.Б. Салмина, Ю.А. Успенская, С.В. Михуткина и др. // Эксперим. и клинич. фармакология. ( 2006. – Т. 69. – № 3. – С. 50-52.

Успенская, Ю.А. Нарушение метаболизма АТФ и НАД+ и межклеточной коммуникации в гемопоэтических клетках при окислительном стрессе / Ю.А. Успенская // Вестник КрасГАУ. – 2006. – № 13. – С. 235-239.

Успенская, Ю.А. Нарушение экспрессии молекул межклеточной коммуникации в клетках костного мозга при действии доксорубицина in vivo / Ю.А. Успенская, А.Б. Салмина, Е.Ф. Вайс // Сибирское медицинское обозрение. – 2007. – № 1. – С. 10-13.

Особенности экспрессии и функциональной активности P2X7 рецепторов в клетках костного мозга при действии доксорубицина / Ю.А. Успенская, А.Б. Салмина, Н.А. Малиновская и др. // Эксперим. и клинич. фармакология. ( 2007. – Т. 70. – № 1. – С. 52-56.

Успенская, Ю.А. Роль нарушений экспрессии коннексинов в развитии апоптоза клеток костного мозга при действии миелотоксического ксенобиотика / Ю.А. Успенская, А.Б. Салмина // Сибирский медицинский журнал. – 2007. – № 1. – С. 51-54.

загрузка...