Category Archives: Uncategorized
Відкриття молекулярних і генетичних механізмів регуляції клітинного циклу: Нобелівські лауреати 2001 року Ліланд Хартвелл, Тімоті Хант і Поль Нерс
О. П. Матишевська*, В. М. Данилова, М. В. Григор’єва, С. В. Комісаренко
Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
*e-mail: matysh@yahoo.com
Отримано: 27 жовтня 2023; Виправлено: 28 листопада 2023;
Затверджено: 01 грудня 2023; Доступно онлайн: 18 грудня 2023
Нобелівською премією у 2001 році було нагороджено Ліланда Хартвелла, Пола Нерса і Тімоті Ханта за їхні відкриття молекулярних і генетичних механізмів клітинного циклу. В огляді проаналізовано особливості використаних вченими об’єктів, широкий спектр методів, застосованих для дослідження від звичайної світлової мікроскопії до технології рекомбінантної ДНК і комплементаційного тесту та викладено історію здійснених відкриттів. Завдяки роботам цих вчених склалося сучасне уявлення щодо існування контрольних точок клітинного циклу, комплексів, утворених цикліном і кіназами (cyclindependent kinases), що функціонують на різних фазах клітинного циклу, а також про механізм періодичної деградації цикліну та універсальність циклінового механізму клітинного ділення в усіх живих організмах.
Реакція антиоксидантної системи проростків пшениці різних генотипів на дію екзогенних прооксидантів: зв’язок зі стійкістю до абіотичних стресорів
Т. О. Ястреб1,2, О. І. Кокорев2, Б. Є. Макаова3, Н. І. Рябчун2,
Т. В. Сахно3, О. П. Дмитрієв4, Ю. Є. Колупаєв2,3*
1Науково-дослідний інститут рослинництва, Прага, Чеська Республіка;
2Інститут рослинництва ім. В. Я. Юр’єва НААН України, Харків, Україна;
3Полтавський державний аграрний університет, Полтава, Україна;
4Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України, Київ, Україна;
*e-mail: plant_biology@ukr.net
Отримано: 08 вересня 2023; Виправлено: 03 листопада 2023;
Затверджено: 01 грудня 2023; Доступно онлайн: 18 грудня 2023
Оксидативний стрес є важливим компонентом у розвитку пошкодженнь рослин, спричиненого спекою та посухою. Однак інформація про взаємозв’язок між стійкістю культурних рослин з різними генотипами до чинників навколишнього середовища та їхньою здатністю підтримувати про/антиоксидантний баланс залишається суперечливою. Метою цього дослідження було порівняти ростові реакції та адаптаційні можливості антиоксидантної системи у різних сортів пшениці до дії пероксиду водню та сульфату заліза(ІІ). Для дослідження використовували етіольовані проростки пшениці м’якої озимої (Triticum aestivum L.) сортів Антонівка і Тобак (жаро- та посухостійкі), а також Августина і Досконала (нестійкі до спеки та посухи). Триденні етіольовані проростки піддавали дії агентів окислювального стресу 50 мМ H2O2 або 5 мМ FeSO4 протягом однієї доби. Встановлено, що проростки сортів Антонівка і Тобак, оброблені H2O2 або FeSO4, здатні підтримувати відносно інтенсивний ріст, накопичують значно меншу кількість ендогенного пероксиду водню та продукту пероксидного окислення ліпідів малонового діальдегіду, значно підвищують вміст антоціанів та мають вищу активність антиоксидантних ензимів (супероксиддисмутази і каталази) порівняно з нестійкими сортами. Реакція нестійких сортів на дію стресових агентів полягала лише у збільшенні вмісту проліну з одночасним зниженням активності СОД та вмісту антоціанів. Виявлені сортові маркери адаптивної стратегії антиоксидантної системи можуть бути використані для розробки нових підходів до скринінгу сортів пшениці з перехресною стійкістю до основних абіотичних стресорів.
Цитотоксичність наночастинок декстран-ко-полакриламід/оксид цинку проти доксорубіцинрезистентних клітин раку молочної залози
П. А. Вірич1, В. А. Чумаченко2, П. А. Вірич2,
В. О. Павленко2, Н. В. Куцевол2
1Лабораторія механізмів медикаментозної резистентності, Інститут експериментальної патології,
онкології і радіобіології ім. Р. Є. Кавецького НАН України, Київ;
2Хімічний факультет, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, Україна;
e-mail: anabenasp@gmail.com
Отримано: 24 серпня 2023; Виправлено: 08 жовтня 2023;
Затверджено: 01 грудня 2023; Доступно онлайн: 18 грудня 2023
Токсичність хіміопрепаратів і стійкість клітин до їх дії є головними перешкодами в протипухлинній терапії. Нанотехнології пропонують альтернативу традиційним методам протипухлинної терапії та дозволяють подолати стійкість до ліків. Дослідження проводили на резистентних до доксорубіцину клітинах раку молочної залози MCF-7/Dox і клоні A31 BALB/3T3 як моделі нормальних фібробластів із використанням наночастинок декстран-ко-поліакриламід/оксид цинку (D-PAA/ZnO). Проведено цитоморфологічний аналіз та імуноцитохімічне дослідження експресії Ki-67, p53, Bcl-2, Bax, E-кадгерину, N-кадгерину, СD44. Продемонстрована цитотоксичність наночастинок D-PAA/ZnO (EC50 = 2,2 мМ) проти ракових клітин MCF-7/Dox, але не проти нормальних фібробластів. Виявлено підвищену експресію проапоптичних протеїнів, Е-кадгерину, CD44 і знижену експресію асоційованого з проліферацією маркера Ki-67 у ракових клітинах, оброблених D-PAA/ZnO. Цитотоксичність наночастинок D-PAA/ZnO проти ракових клітин MCF-7/Dox потенційно може бути використана для розробки нових підходів до лікування раку.
Ентеросорбент АУТ-М стабілізує систему глутатіону у щурів із диметилгідразин-індукованим раком товстої кишки, які отримували вінкристин
O. I. Качур*, Л. С. Фіра, П. Г. Лихацький,
І. Р. Бекус, М. В. Кирилів
Тернопільський національний медичний університет, Тернопіль, Україна;
*e-mail: oksana.kachur2012@gmail.com
Отримано: 15 серпня 2023; Виправлено: 17 жовтня 2023;
Затверджено: 01 грудня 2023; Доступно онлайн: 18 грудня 2023
Колоректальний рак є однією з провідних причин смертності у світі. На сьогоднішній день ведуться пошуки нових методів терапії цього захворювання, які могли б корегувати стан оксидативного стресу за розвитку новоутворень. Метою дослідження було вивчення рівня відновленого глутатіону та активності глутатіонзалежних ензимів за розвитку 1,2-диметилгідразин-індукованого раку товстої кишки за умов використання вінкристину і ентеросорбенту АУТ-М. Рак товстої кишки індукували введенням щурам-самцям підшкірно диметилгідразину (7,2 мг/кг) протягом 30 тижнів. Щурам із раком товстої кишки перорально вводили ентеросорбент у дозі 0,2 г на 100 г маси тіла щоденно протягом 21 дня. Після детоксикаційної терапії щурам щоденно вводили цитостатик вінкристин (0,23 мг/кг) протягом 14 днів. Встановлено зниження вмісту відновленого глутатіону, активності глутатіонредуктази та глутатіонпероксидази в крові та тканині печінки щурів із колоректальним раком. Показано ефективність застосування ентеросорбенту АУТ-М для стабілізації показників глутатіонової системи щурів з індукованим раком товстої кишки. Цитостатик вінкристин суттєво не впливав на зміну досліджуваних показників, що підтверджує ефективність попередніх сорбційних заходів.
Цитотоксична дія екстракту Ziziphus Spina-Christi окремо та в поєднанні з доксорубіцином на клітини раку молочної залози
E. S. El-Shafey, E. S. Elsherbiny*
Biochemistry Department, Faculty of Science, Damietta University, Damietta, Egypt;
*e-mail: eslamsamy1@yahoo.com
Отримано: 17 липня 2023; Виправлено: 23 жовтня 2023;
Затверджено: 01 грудня 2023; Доступно онлайн: 18 грудня 2023
Ziziphus Spina-Christi (L.) (ZSC) –традиційна арабська лікарська рослина, що здавна використовується для лікування запалення, набряків та болю. Потрійно-негативний рак молочної залози (РМЗ) має несприятливий прогноз через обмеженість альтернативних методів лікування. Двома найбільш визначальними шляхами розвитку РМЗ є Wnt/β-катенін сигнальний шлях та автофагія. Метою даного дослідження було визначити можливі механізми цитотоксичної дії екстракту ZSC на клітини раку молочної залози MDA-MB-231 та підвищити ефективність дії доксорубіцину (DOX) у комбінації з екстрактом ZSC. Для оцінки життєздатності клітин та значень IC50 використовували МТТ-тест. Апоптоз оцінювали за допомогою набору AnnexinV-FITC. Рівень каспази 3 аналізували методом ІЕА. Клітинний цикл та рівень маркера автофагосом LC3-II досліджували використовуючи проточну цитофлуориметрію. Утворення кислотних везикулярних органел (AVO) спостерігали за допомогою флуоресцентної мікроскопії та кількісно визначали проточною цитофлуориметрією. Для моніторингу змін експресії генів β-катеніну та автофагічного адаптера NBR1 використовували ПЛР у реальному часі. Показано, що застосування ZSC дозозалежно пригнічувало життєздатність клітин MDA-MB-231 та індукувало апоптоз, що підтверджується значним підвищенням рівня каспази-3. Крім того, ZSC спричиняв підвищення рівня LC3-II та зниження експресії гена NBR1 з подальшим зниженням експресії гена β-катеніну, що вказувало на пригнічення онкогенного шляху Wnt. Застосування екстракту ZSC разом з DOX мало синергічний цитотоксичний ефект завдяки більш ефективному пригніченню шляху Wnt та індукції апоптозу і автозу.
Фенобарбітал послаблює індукований гіперглікемією ангіогенез за діабетичної нефропатії: можливе втручання на рівні HIF-1α/VEGF
M. M. Mohammed1*, S. R. A. Rehim1, A. M. M. Okasha1,
H. El-Mezayen2, D. G. A. N. Mohammed2,
W. Gomaa3, F. Mourad4, E. G. Ayad2
1Department of Biochemistry, Faculty of Medicine, Minia University, El-Minia, Egypt;
2Department of Chemistry, Faculty of Science, Helwan University, Helwan, Egypt;
3Department of Pathology, Faculty of Medicine, Minia University, El-Minia, Egypt;
4MSP, Faculty of Pharmacy, Deraya University, El-Minia, Egypt;
*e-mail: mostafa.mohamed@mu.edu.eg
Отримано: 17 вересня 2023; Виправлено: 17 листопада 2023;
Затверджено: 01 грудня 2023; Доступно онлайн: 18 грудня 2023
Гіперглікемія сприяє каскаду запальних реакцій у нирках, які призводять до розвитку ниркової гіпоксії та ангіогенезу з подальшою хронічною нирковою недостатністю. Оскільки система гіпоксія-індукований фактор-1α (HIF‑1α)/судинний ендотеліальний фактор росту (VEGF) є ключовим шляхом неоваскуляризації, пригнічення цієї системи є мішенню для терапії ниркового ангіогенезу. Ми припускаємо, що фенобарбітал (ФБ), який має потенціал для зменшення васкуляризації, може впливати на розвиток ангіогенезу в нирках за діабету. Метою дослідження було вивчення впливу ФБ на експресію HIF-1α і VEGF та ангіогенез у тканині нирок щурів із гіперглікемією та діабетичною нефропатією. Шістдесят чотири щури-самці лінії Вістар було розділено на 4 групи: контрольна група отримувала в/о одноразову ін’єкцію фізіологічного розчину; група ФБ отримувала 0,05% ФБ перорально з питною водою; група тварин із діабетом отримувала в/о одноразову ін’єкцію стрептозоцину (СТЗ) (65 мг/кг); група ФБ-СТЗ отримувала 0,05% ФБ перорально за два тижні до введення СТЗ. Наприкінці експерименту (8 тижнів), нирки було видалено і використано для біохімічних аналізів. Досліджено рівні глюкози, сечовини та креатиніну в сироватці крові, рівень IL-6 в гомогенаті нирок та зміни експресії генів HIF-1α та VEGF. Для гістопатологічного дослідження використовували забарвлення гематоксилін-еозином. Показано, що експресія генів HIF-1α та VEGF, а також рівень IL-6 у групі хворих на діабет щурів були значно підвищені порівняно з контрольною групою, тоді як у ФБ та ФБ-СТЗ групах, ці показники були значно знижені порівняно з діабетичною групою. У тканині нирок діабетичних щурів виявлено гломерулярні скупчення та мезангіальну проліферацію. Однак у діабетичній групі, які отримували ФБ, кількість новоутворених судин помітно зменшилася. Одержані результати підтверджують, що фенобарбітал впливає на сигнальний шлях HIF-1α/VEGF, зменшуючи ангіогенез за гіперглікемічного пошкодження нирок.
Особливості амінокислотного спектра плазми та кардіометаболічні фактори ризику у пацієнтів із ішемічною хворобою серця та фібриляцією передсердь
І. О. Мельничук*, М. Л. Шараєва, О. В. Долинна,
О. В. Савченко, В. Н. Крамаров, В. Г. Лизогуб
Національний медичний університет імені О. О. Богомольця, Київ, Україна;
*e-mail: ira.merkulova45@gmail.com
Отримано: 06 вересня 2023; Виправлено: 06 листопада 2023;
Затверджено: 01 грудня 2023; Доступно онлайн: 18 грудня 2023
Відомо, що профіль амінокислот (АК) плазми крові є новим перспективним біомаркером для скринінгу патогенезу ішемічної хвороби серця (ІХС), пов’язаної з дисбактеріозом кишечника. Метою нашого дослідження було оцінити спектр амінокислот плазми крові у пацієнтів з ІХС та фібриляцією передсердь (ФП) і перевірити їх зв’язок із метаболітами мікробіоти кишечника. Для визначення спектра амінокислот у плазмі крові 300 пацієнтів було розподілено на три групи: ІХС – 149 пацієнтів з ІХС, ІХС+ФП – 123 пацієнти з ІХС та пароксизмом ФП і контрольна група – 28 пацієнтів без ІХС та аритмій. Рівень АА в плазмі визначали за допомогою іонообмінної рідинної колонкової хроматографії. Виявлено суттєві зміни вмісту глутамату, глутаміну, гліцину, аланіну, валіну, тирозину та комбінацій ізолейцин+лейцин/валін, гліцин+серин, гліцин/метіонін, фенілаланін/тирозин, глутамін/глутамат у плазмі крові хворих на ІХС+ФП. Встановлено достовірний зв’язок між спектром АК плазми крові та метаболітами мікробіоти кишечника – триметиламіном, триметиламін-N-оксидом та загальною кількістю коротколанцюгових жирних кислот у фекаліях. Було запропоновано високо валідовані комбінації амінокислот плазми ізолейцин – гліцин (площа під ROC-кривою 0,8122) та фенілаланін – гліцин (площа під ROC-кривою 0,8061), які можуть бути використані як ранні маркери пароксизму ФП у хворих на ІХС.
Агоніст бензодіазепінових рецепторів карбацетам модулює вміст фактора росту ендотелію судин у сітківці щурів зі стрептозотоцин-індукованим діабетом
С. В. Зябліцев1*, Д. Б. Жупан1, А. О. Тихомиров2, О. О. Дядик3
1Національний медичний університет імені О. О. Богомольця, Київ, Україна;
2Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ, Україна;
3Національний університет охорони здоров’я України імені П. Л. Шупика, Київ, Україна;
*e-mail: zsv1965@gmail.com
Отримано: 07 вересня 2023; Виправлено: 19 жовтня 2023;
Затверджено: 01 грудня 2023; Доступно онлайн: 18 грудня 2023
Одним із основних механізмів нейродегенерації сітківки при цукровому діабеті є дефіцит гамма-аміномасляної кислоти (ГАМК), що робить використання модуляторів ГАМК-бензодіазепінових рецепторів перспективним варіантом корекції цього діабетичного ускладнення. Метою цього дослідження було визначити вплив агоніста бензодіазепінових рецепторів карбацетаму на експресію васкулярного ендотеліального фактора росту (VEGF) і гіпоксія-індуцибельного фактора-1α (HIF-1α) у сітківці ока щурів із гіперглікемією. Експериментальний діабет моделювали одноразовим введенням стрептозотоцину (50 мг/кг) тримісячним щурам-самцям лінії Вістар. Імуноблотинг та імуногістохімічні дослідження проводили з використанням моноклональних антитіл проти VEGF і HIF-1α. Показано, що розвиток діабетичної ретинопатії (ДР) на ранніх стадіях супроводжувався прогресуючим багаторазовим збільшенням у сітківці вмісту VEGF на 7-28 добу та HIF-1α на 28 добу. Лікування інсуліном та інсуліном+карбацетамом значно зменшувало спричинену діабетом гіперекспресію як HIF-1α, так і VEGF. Показано, що карбацетам блокує діабетогенне збільшення вмісту VEGF у сітківці. Введення інсуліну з карбацетамом значно знижувало експресію VEGF і розвиток специфічних морфологічних проявів ДР. Таким чином, відновлення ГАМК-ергічної сигналізації може бути використано як перспективний терапевтичний варіант для корекції розладів ДР.