Tag Archives: апоптоз

Індукція апоптозу у лейкозних клітинах людини за дії нових похідних 2-аміно-5-бензилтіазолу

Н. С. Фінюк1,2, І. І. Івасечко1, O. Ю. Ключівська1, Ю. В. Остап’юк3,
В. П. Гренюх2, Я. Р. Шалай2, В. С. Матійчук3,
M. Д. Обушак3, A. M. Бабський2, Р. С. Стойка1

1Інститут біології клітини НАН України, Львів;
2Львівський національний університет імені Івана Франка, біологічний факультет, Україна;
3Львівський національний університет імені Івана Франка, хімічний факультет, Україна;
e-mail: stoika@cellbiol.lviv.ua

Похідні 2-аміно-5-бензилтіазолу є гетеро­циклічними сполуками, які виявляють різноманітні фармакологічні властивості, в тому числі протипухлинну дію, механізми якої ще недостатньо вивчені. Метою цього дослідження було з’ясування дії двох новосинтезованих похідних тіазолу ‒ 2,8-диметил-7-(3-трифторметил-бензил)піразоло[4,3-е]тіазоло-
[3,2-а]піримідин-4 (2Н)-он (сполука 1) і 7-бензил-8-метил-2-пропілпіразоло[4,3-е] тіазоло[3,2-а]-
піримідин-4(2Н)-он (сполука 2) ‒ на індукцію апоптозу та структуру ДНК у лейкозних клітинах людини. У цій роботі застосовували Вестерн-блот аналіз, ДНК-комет аналіз в лужних умовах, дифеніламіновий метод, ДНК-електрофорез в агарозному гелі, аналіз інтеркаляції ДНК із застосуванням метилового зеленого для вивчення впливу досліджуваних сполук на клітини лейкозу. Встановлено, що ці сполуки активують розщеплення PARP1 і каспази 3, а також збільшення рівня проапоптотичного протеїну Bim та специфічної мітохондріальної нуклеази EndoG, і зниження рівня антиапоптичного протеїну Bcl-2. Дія цих речовин призводить до одноланцюгових розривів у молекулі ДНК і фрагментації ДНК у лейкозних клітинах. Проте ці сполуки не зв’язуються з ДНК і не інтеркалюють у структуру її молекули. Отже, нові похідні 2-аміно-5-бензилтіазолу є потенційними сполуками, які індукують апоптоз у лейкозних клітинах людини.

Порушення трансмембранної асиметрії фосфатидилсерину гепатоцитів як маркер апоптозу за дії ксенобіотиків на щурів

О. А. Наконечна, Л. О. Бабійчук, А. І. Безродна

Харківський національний медичний університет, Харків
e-mail: bezrodnaya.ai@gmail.com

Відомо, що несприятливі хімічні фактори довкілля впливають на функціональний стан печінки, активують вільнорадикальні процеси на тлі зниження антиоксидантних резервів, змінюють фізико-хімічні властивості та фосфоліпідний склад мембран гепатоцитів. Метою нашого дослідження була оцінка розподілу фосфатидилсерину у фосфоліпідному бішарі мембран гепатоцитів і стадій апоптозу гепатоцитів у щурів за впливу поверхнево-активних речовин: етиленгліколю (ЕГ), поліетиленгліколю-400 (ПЕГ-400) і поліпропіленгліколю (ППГ) в дозі 1/10 ДЛ50. Встановлено, що в процесі підгострого токсикологічного експерименту на щурах досліджувані ксенобіотики в зазначеній дозі спричинювали зміну трансбішарового розподілу фосфатидилсерину у фосфоліпідному бішарі мембран гепатоцитів, а саме його появу на поверхні клітини, що є специфічним сигналом для макрофагів та сприяє розпізнаванню і видаленню апоптотичних клітин. Аналіз клітинної смерті гепатоцитів щурів за дії досліджуваних ксенобіотиків в дозі 1/10 ДЛ50 виявив збільшення кількості апоптотичних/некротичних гепатоцитів.

Біохімічні аспекти комбінованого застосування таксанів, опромінення та інших антинеопластичних агентів для лікування анапластичної карциноми щитоподібної залози

В. М. Пушкарьов, О. І. Ковзун, В. В. Пушкарьов, Б. Б. Гуда, М. Д. Тронько

ДУ «Інститут ендокринології та обміну речовин ім. В. П. Комісаренка НАМН України», Київ;
e-mail: pushkarev.vm@gmail.com

В огляді підсумовуються результати цик­лу власних досліджень і дані літератури щодо біохімічних механізмів комбінованого впливу таксанів з γ-опроміненням та іншими протипухлинними агентами на один з найагресивніших типів раку людини – анапластичну карциному щитоподібної залози. Обговорюються антагоністичні взаємодії між таксанами і радіацією на рівні апоптотичних механізмів і регуляторів клітинного циклу. Обґрунтовується ефективність і перспективність використання низьких концентрацій таксанів і низьких доз фракційного γ-опромінення. Приділяється увага ролі запалення і його ключового фактора – NF κB у генезі карцином щитоподібної залози та за їх лікування. Окреслено напрями подальших досліджень.

Біохімічний механiзм дії о,п′-ДДД на кору надниркових залоз

О. С. Микоша, О. І. Ковзун

ДУ «Інститут ендокринології та обміну речовин ім. В. П. Комісаренка НАМН України», Київ;
e-mail: asmikosha@gmail.com

В огляді наведено дані щодо біохімічного механізму дії о,п’-дихлордифенілдихлоретану (о,п’-ДДД, мітотан), який використовується для лікування раку кори надниркових залоз і хвороби Кушинга. Під впливом препарату виникають численні біохімічні зміни в корі надниркових залоз і порушується структура мітохондрій. При цьому істотно знижується утворення кортикостероїдних гормонів. Однією з можливих причин цього може бути зниження рівня NADPH через пригнічення активності систем його відновлення і підвищеної витрати для відновлення глутатіону глутатіонредуктазою. У надниркових залозах о,п’-ДДД частково метаболізується і його основним метаболітом є о,п’-дихлордифенілоцтова кислота (з точки зору кількості). Однак спроби знайти серед метаболітів фізіологічно активний компонент не мали успіху. Найвираженіші зміни, спричинені о,п’-ДДД, знайдено в мітохондріях коркового шару надниркових залоз: пригнічується дихання на рівні IV і I комплексів, знижується вміст протеїнів цих комплексів, змінюється фосфоліпідний склад тканини і знижується вміст дифосфатидилгліцеролу – найважливішого компонента мембран мітохондрій. На нашу думку, о,п’-ДДД завдяки високій ліпофільності накопичується в мембранах мітохондрій і зумовлює їх конформаційні порушення з подальшим порушенням функції. Встановлено, що о,п’-ДДД є інгібітором ацил-CоА-холестерол-ацилтрансферази (АХАТ, SOAT1). Через це в адренокортикоцитах накопичується вільний холестерол, виникає стрес ендоплазматичного ретикулума, розвивається набухання мітохондрій і активуються каспази. Посилення апоптозу призводить до зменшення функції залози і зниження її маси.

Преднізолон і вітамін D(3) модулюють окисний метаболізм і шляхи клітинної загибелі мононуклеарів крові та кісткового мозку

I. О. Шиманський, O. О. Лісаковська, A. О. Мазанова,
Д. О. Лабудзинський, A. В. Хоменко, M. М. Великий

Інститут біохімії ім. O.В. Палладіна, НАН України, Київ;
e-mail: ishymansk@inbox.ru

Проведено оцінку інтенсивності генерування активних форм кисню (ROS)/оксиду азоту (NO) і шляхів апоптичної/некротичної загибелі мононуклеарів периферичної крові та кісткового мозку за дії преднізолону і встановлено ефективність вітаміну D3 у запобіганні розвитку глюкокортикоїд (GC)-індукованих порушень. Показано, що введення преднізолону (5 мг на 1 кг маси тіла щурів-самиць лінії Wistar протягом 30 днів) зумовлювало надмірне продукування ROS та NO в мононуклеарах крові (моноцити і лімфоцити), що корелювало з підвищеними рівнями апоптичної і некротичної загибелі клітин. На противагу цьому, преднізолон не впливав на генерування ROS/NO в мононуклеарах кісткового мозку, що приводило до зниження рівня загибелі клітин у порівнянні з контролем. Виявлені зміни прооксидантних процесів супроводжувалися розвитком дефіциту вітаміну D3 у тварин, який оцінювали за зниженням концентрації сироваткового 25OHD3. Введення щурам вітаміну D3  (100 МО в день протягом 30 днів одночасно із введенням преднізолону) повністю відновлювало вміст 25OHD3 до рівня контрольних значень та істотно знижувало продукування ROS і NO в клітинах крові, що приводило до зниження їх апоптозу. У клітинах кісткового мозку введення вітаміну D3 спричинювало посилене утворення ROS/NO та нітрування протеїнів, що може відігравати роль у запобіганні індукованої преднізолоном інтенсифікації резорбції кісткової тканини. Таким чином, вітамін D3 ефективно протидіє пошкодженню клітин, асоційованому із тривалим введенням преднізолону, забезпечуючи регуляторний вплив на формування ROS/NO та шляхи клітинної загибелі.

Метаболічні зміни в живих клітинах за дії електромагнітного випромінювання систем мобільного зв’язку

І. Л. Якименко1,2, Є. П. Сидорик1, О. С. Цибулін2

1Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології
ім. Р. Є. Кавецького НАН України, Київ;
2Білоцерківський національний аграрний університет, Україна;
e-mail: iyakymen@gmail.com

В огляді розглядаються біологічні ефекти мікрохвильового випромінювання сучасних засобів мобільного зв’язку. Наводяться результати досліджень, що засвідчують потенційні ризики низькоінтенсивного мікрохвильового випромінювання для здоров’я людини за умов його довготривалої дії. Аналіз метаболічних змін в живих клітинах під дією мікрохвильового випромінювання дозволяє класифікувати цей фізичний чинник як стресовий для клітини. Серед відтворюваних метаболічних ефектів низькоінтенсивного мікрохвильового випромінювання – гіперпродукція протеїнів теплового шоку, збільшення рівня активних форм кисню, збільшення концентрації внутрішньоклітинного кальцію, ушко­дження ДНК, пригнічення репарації ДНК, індукція апоптозу. До виявлених метаболічних змін причетні каскади кіназ регуляції позаклітинних сигналів ERR та стрес-залежних кіназ p38MAPK. Аналіз сучасних даних літератури дозволяє стверджувати, що уявлення про виключно теплову природу біологічних ефектів мікрохвильового випромінювання не відповідають дійсності. Це, у свою чергу, ставить питання про необхідність прийняття адекватних стандартів електромагнітної безпеки, що дотепер базуються виключно на уявленнях про теплову дію неіонізуючого ви­промінювання на живі системи.

Фолатзалежні процеси у плаценті людини: експресія генів, амінотіоли, проліферація і апоптоз

М. Ю. Оболенська, Р. Р. Родрігес, О. П. Марценюк

Інститут молекулярної біології і генетики НАН України, Київ;
e-mail: m.obolenska@gmail.com

У роботі наведено коротку інформацію про фолатзалежні процеси у клітині і про численні захворювання, які супроводжуються гіпергомоцистеїнемією. Детальніші відомості надаються щодо фолатзалежних процесів у плаценті людини, а саме щодо вмісту амінотіолів за різних алельних варіантів гена метилентетрагідрофолат-редуктази та фізіологічного перебігу вагітності і прееклампсії. Існуючі відомості щодо експресії і каталітичної активності відповідних ензимів систематизовано і доповнено власними результатами, які вперше засвідчили функціонування шляху транссульфування у плаценті людини. Цей шлях активується у плацентарних експлантах паралельно зі зниженням проліферації і підвищенням апоптозу за умов, які імітують гіпергомоцистеїнемію. Наведені дані вказують на важливість фолатзалежних процесів у плаценті для її нормального функціонування.

Ефекти α-токоферолу і його аналогів на запрограмовану загибель тимоцитів щурів, індуковану інгібіторами клітинних протеїнкіназ

Г. В. Петрова, Н. В. Делеменчук, Г. В. Донченко

Інститут біохімії їм О. В. Палладіна НАН України, Київ;
e-maіl: petrova@bіochem.kіev.ua

Встановлено, що α-токоферол (α-ТФ) виявляє цитопротекторну дію за індукції апоптозу тимоцитів щурів інгібіторами внутрішньоклітинних протеїнкіназ – стауроспорином і форболовим ефіром у високій концентрації, а також некрозу клітин, спричиненого сфінгозином. Ефект α-ТФ на загибель тимоцитів, яка зумовлена інгібітором протеїнфосфатази типу 2А – окадаєвою кислотою – набагато менш виражений. Одержані дані свідчать про те, що відома здатність α-ТФ до інгібування ПКС і активації протеїнфосфатази типу 2А не є основним механізмом його цитопротекторної дії. Часткове відтворення ефектів α-ТФ його аналогом α-токоферилацетатом, нездатним вступати в окисно-відновлювані реакції, і відсутність впливу на досліджувані процеси антиоксиданту N-ацетил-L-цистеїну у цьому разі не підтверджують антиоксидантний механізм дії α-ТФ. Інгібування α-ТФ-м виходу до цитозолю клітин цитохрому с свідчить про реалізацію його цитопротекторної дії на рівні мітохондріальних мембран. Припускається існування універсального механізму цитопротекторної дії α-ТФ, який не залежить від природи апоптогенів та реалізується на загальному для більшості з них етапі індукції загибелі клітин. Як такий запропоновано попередження дисфункції мітохондрій шляхом стабілізації мембран мітохондрій і зниження їх пермеабілізації за дії α-ТФ.

Індукція ємнісного входу Са(2+) і вивільнення цитохрому с в клітинах Jurkat за дії фотозбудженого фулерену С(60)

С. М. Гребіник1, К. О. Паливода2, С. В. Прилуцька1, І. І. Гринюк1,
А. А. Самойленко2, Л. Б. Дробот2, О. П. Матишевська1

1Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Україна;
2Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
e-mail: matysh@yahoo.com

З використанням флуоресцентного зонда Індо-1 оцінено відносну величину кальцієвого пулу ЕПР, ємнісного входу Са2+ і ступеня наповнення кальцієвого пулу мітохондрій в тимоцитах і клітинах Jurkat. Показано, що ємнісний вхід катіона в тимоцити значно нижчий, ніж у клітини Jurkat. Відмічено значне посилення ємнісного входу Са2+ у клітини Jurkat, преінкубовані з 10-5 M C60 і піддані дії видимого опромінення. Через 1–3 години після його впливу було зафіксовано зниження FCCP-індукованого вивільнення Ca2+ з мітохондрій і підвищення вмісту цитохрому с у цитоплазмі клітин Jurkat. Припускається, що ремодуляція системи Са2+-сигналювання може бути залучена до початкових етапів індукованого фотозбудженим фулереном С60 апоптозу в клітинах Jurkat.

Вплив N-стеароїлетаноламіну на інтенсивність фрагментації ДНК у пухлинній та позапухлинній тканинах кори надниркових залоз людини

Н. І. Левчук1, В. М. Пушкарьов1, О. І. Ковзун1,
О. С. Микоша1, Н. М. Гула2, М. Д. Тронько1

1ДУ «Інститут ендокринології та обміну речовин
ім. В. П. Комісаренка НАМН України», Київ;
2Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
e-mail: levnataly@meta.ua

Вивчали вплив різних концентрацій N-стеароїлетаноламіну (NSE 18:0) на фрагментацію ДНК у пухлинній та позапухлинній тканинах надниркових залоз in vitro. У роботі досліджено: позапухлинну тканину від хворих з гормонально активними пухлинами, тканину доброякісних пухлин (гормонально активну і гормонально неактивну), тканину злоякісних пухлин, а також гіперплазовану тканину кори надниркових залоз (хвороба Іценка–Кушинга). Встановлено, що NSE посилює інтенсивність фрагментації ДНК лише в тканині гормонально неактивних пухлин. Доброякісні гормонально активні пухлини, злоякісні пухлини та гіперплазована тканина кори надниркових залоз є резистентними до дії NSE. Обговорено можливі механізми їхньої стійкості до препарату.