Tag Archives: апоптоз
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.
Локалізація та вміст проапоптотичних регуляторних протеїнів у тканині легень щурів за розвитку гострої експериментальної бронхопневмонії
Д. С. Зябліцев1*, А. О. Тихомиров2, О. О. Дядик3,
С. В. Колесникова1, С. В. Зябліцев1
1Національний медичний університет імені О. О. Богомольця, Київ, Україна;
2Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
3Національний університет охорони здоров’я України імені П. Л. Шупика, Київ;
*e-mail: denis898@ukr.net
Отримано: 20 липня 2022; Виправлено: 13 вересня 2022;
Затверджено: 04 листопада 2022; Доступно онлайн: 14 листопада 2022
Апоптоз відіграє важливу роль у розвитку гострого запального ураження легень (AILI) та його наслідків, які можуть реалізовуватися в різних клітинах із різною інтенсивністю та швидкістю. Мета цього дослідження полягала у визначенні розподілу та інтенсивності експресії маркерів апоптозу в легенях щурів із моделлю AILI з ендотрахеальним введенням капронової нитки та LPS. Імуноблотингові та імуногістохімічні дослідження проводили з використанням моноклональних антитіл проти протеїнів Bax і каспази-3. Показано, що рівень Bax значно підвищувався з піком на 7-й день. Другий пік димерної форми Bax 40 було відзначено на 21-й день. Рівні як прокаспази-3, так і активної каспази-3 також різко підвищувалися з максимумом на 5-у добу, а другий пік вмісту активної каспази-3 спостерігався на 21-у добу. Ці зміни відображали активацію апоптозу в ключові тригерні періоди AILI під час розвитку ексудативної геморагічної пневмонії і подальшого фіброзного ремоделювання легень.
Відкриття генів регуляції апоптозу клітин: Сідні Бреннер, Джон Салстон та Роберт Горвіц (Нобелівська премія з фізіології та медицини, 2002 р.)
М. В. Григор’єва*, В. М. Данилова, С. В. Комісаренко
Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
*e-mail: mvgrigorieva@biochem.kiev.ua
Отримано: 24 листопада 2020; Затверджено: 23 квітня 2021
У 2002 р. Нобелівську премію з фізіології та медицини було присуджено Сіднею Бреннеру, Джону Салстону та Роберту Горвіцу «за відкриття генетичної регуляції розвитку органів та запрограмованої загибелі клітин». Науковці вивчали поділ і диференціацію клітин нематоди Caenorhabditis elegans від заплідненої яйцеклітини до дорослої особини. За результатами досліджень було визначено ключові гени, що регулюють розвиток органів і запрограмовану загибель клітин (апоптоз), а також продемонстровано наявність відповідних генів і у вищих видів тварин, зокрема людей. Це відкриття пролило світло на патогенез багатьох захворювань і мало важливе значення для подальших медичних досліджень.
Пошук in silico і біохімічне обгрунтування ймовірних молекулярних мішеней похідного 4-тіазолідинону Les-3833 як потенційної протипухлинної сполуки
Л. Кобилінська1*, Д. Хилюк2, І. Субтельна2, М. Кіцера3, Р. Лесик2
1Кафедра біохімії, Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького, Львів, Україна;
2Кафедра фармацевтичної, органічної та біоорганічної хімії, Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького, Львів, Україна;
3Інститут біології клітини НАН України, Львів;
*e-mail: Kobylinska_Lesya@meduniv.lviv.ua; lesya8@gmail.com
Отримано: 16 січня 2021; Затверджено: 23 квітень 2021
Синтетичні похідні 4-тіазолідинону мають широкий спектр фармакологічної дії, тому їх активно досліджують для створення нових молекул і розробки активних фармацевтичних інгредієнтів для хіміотерапії. У нашому попередньому дослідженні піразолін-тіазолідинон-ізатинових кон’югатів було встановлено, що Les-3833 є найактивнішою сполукою, яка може діяти шляхом інгібування біологічних мішеней PARP-, MAPK-, JNK-, Bcl-2-, CDK1/циклін B, та/або сімейства каспаз. Метою цього дослідження було проведення молекулярного докінгу, що дозволило побудувати модель фармакофору для сполуки Les-3833 і дослідити ймовірні біологічні мішені. Використовували програмний пакет AutoDock Vina ®. Просторову оптимізацію структури досліджуваної молекули виконували за допомогою програмного пакету HyperChem 7.5. Проведено дослідження молекулярного докінгу ймовірних біологічних мішеней, що дало змогу побудувати модель фармакофору. Вивчено молекулярні моделі Les-3833 із 11 ензимами, які беруть участь у механізмах апоптозу. За результатами фармакофорного моделювання цих 11 ензимів встановлено, що Les-3833 буде найактивнішим для Chk-1, каспази-6 та каспази-8. Імуноблот аналіз засвідчив, що Les-3833 призводить до пригнічення фосфорилування Ser345, яке індукується етопозидом, найважливішою модифікацією, яка відповідає за активність Chk-1. Пропонується кілька механізмів вираження протипухлинної активності похідними 4-тіазолідинону, така мультиафінність є характерною особливістю для цих похідних. Докінг-аналіз підтвердив спорідненість досліджуваної сполуки Les-3833 до інгібітора топоізомерази II та високу можливість інгібувальної взаємодії з ензимами Chk-1, каспазою-6 і каспазою-8.
Відмінності гомеостатичних зрушень у самців і самок щурів під час стресу перед забоєм
С. С. Грабовський1, Р. Р. Панчук2, Н. Р. Скорохід2, Р. С. Стойка2*
1Львівський національний університет ветеринарної медицини та біотехнологій імені С. З. Ґжицького, Україна;
2Інститут біології клітини НАН України, Львів;
*e-mail: stoika.rostyslav@gmail.com
Отримано: 19 червня 2020; Затверджено: 17 грудня 2020
У цьому дослідженні оцінювали рівень кортизолу в плазмі крові та апоптоз спленоцитів у самців і самок щурів під час стресу, який створювався очікуванням тварин у напруженому стані протягом різних термінів (20, 40 і 60 хв) перед забоєм. Виявлено значне залежне від тривалості стресового стану підвищення рівня кортизолу в плазмі крові як самців, так і самок щурів перед забоєм порівняно зі щурами контрольних груп, вираженіше в самок порівняно із самцями. Кількість анексин V-позитивних (апоптотичних) клітин визначали за допомогою FACS-аналізу. Вміст апоптотичних спленоцитів у період стресу перед забоєм був вищим у самок порівняно із самцями. Показано, що подовження періоду стресового стану перед забоєм супроводжувалось зростанням вмісту апоптичних спленоцитів у самців та його зменшенням у самок. Обговорено потенційне гормонзалежне ослаблення механізмів адаптації до стресу перед забоєм в самок щурів.
Вплив N-ацетилцистеїну на окcидативний стрес та експресію Bax і Bcl2 в тканині нирки щурів за дії свинцю
M. Gholami1, A. B. Harchegani2, S. Saeedian3, M. Owrang4, M. R. Parvizi3*
1Department of Physiology, Faculty of Medicine, AJA University of Medical Sciences, Tehran, Iran;
2Department of Medical Genetics, Faculty of Medicine, Shahid Beheshti University of Medical Sciences, Tehran, Iran;
3Medical Genomic Research Center, Tehran Medicine Science Islamic Azad University, Tehran, Iran;
4Faculty of Medicine, Sari Branch, Islamic Azad University, Sari, Iran;
*e-mail: mparvizi@alumnus.tums.ac.ir
Отримано: 30 травня 2020; Затверджено: 17 грудня 2020
У роботі досліджували спричинене свинцем (Pb) окисне пошкодження нирки щурів та роль антиоксиданту N-ацетилцистеїну (NAC) у запобіганні токсичної дії Pb на клітини нирки. Щурів випадковим чином розділили на п’ять груп: G1 (контроль), G2 (разова доза 70 мг/кг Pb), G3 (щоденне введення 2 мг/кг Pb протягом 4 тижнів), G4 (разова доза Pb + 50 мг/кг NAC) та G5 (щоденне введення Pb + 50 мг/кг NAC). Рівень Pb у сироватці та тканині нирок вимірювали методом атомноабсорбційної спектроскопії. Рівень малонового діальдегіду (MDA) та загальної антиоксидантної активності вимірювали спектрофотометрично. Експресію генів Bax та Bcl2 оцінювали за допомогою RT-PCR. Виявлено значне збільшення вмісту Pb у сироватці та нирковій тканині щурів у групах G2 та G3 порівняно з іншими групами як за одноразової, так і тривалої дії Pb. За дії NAC спостерігали посилення антиоксидантної активності та зниження вмісту MDA у сироватці крові щурів, які зазнали впливу Pb. Одноразове та тривале дозування Pb збільшувало експресію Bax у 3,9 та 13,1 раза та знижувало експресію Bcl2 у 1,5 та 2,1 раза в тканині нирки відповідно. Результати дослідження показують, що одноразова і більшою мірою тривала дія Pb пов’язані з накопиченням Pb, виснаженням антиоксидантів, окисним стресом та апоптозом клітин нирок. Застосування NAC може допомогти захистити ниркову тканину від дії Pb, підвищити його антиоксидантну здатність, зменшити оксидативний стрес та нормалізувати експресію генів Bax та Bcl2.
Вітамін D(3) регулює експресію VEGF-A та апеліну в печінці за експериментального цукрового діабету
Д. О. Лабудзинський1*, І. О. Шиманський1, О. О. Лісаковська1,
А. О. Мазанова1, Л. В. Натрус2, М. М. Великий1
1Інститут біохімії ім О. В. Палладіна НАН України, Київ;
2Національний медичний університет ім. О. О. Богомольця, Київ, Україна;
*e-mail: konsument3@gmail.com
Отримано: 09 липня 2020; Затверджено: 15 травня 2020
Дефіцит вітаміну D3 пов’язують із ризиком виникнення різних хронічних захворювань, у тому числі цукрового діабету та його ускладнень. З огляду на значну геномну дію гормональноактивної форми вітаміну D, його дефіцит може призвести до дисфункції сигнальних шляхів цитокінів, у тому числі залежних від фактора росту ендотелію судин (VEGF) та апеліну. Дослідження було проведено для визначення зв’язку між експресією VEGF-A та апеліном у печінці, життєздатністю гепатоцитів та статусом вітаміну D за експериментального діабету 1-го типу в мишей. Встановлено, що хронічна гіперглікемія за діабету, індукованого стрептозотоцином, супроводжувалася зменшенням вмісту 25OHD у сироватці крові в 2,2 раза і збільшенням апоптозу та некрозу гепатоцитів. Дефіцит вітаміну D корелював зі збільшенням експресії апеліну та VEGF-A (у 8 та в 1,6 раза відповідно). Практично повне відновлення вмісту 25OHD у сироватці крові було досягнуто у разі лікування вітаміном D3 (800 МО/кг, per os протягом 2 місяців) із подальшим зниженням експресії апеліну та VEGF-A в печінці та зниженням апоптозу гепатоцитів. Дійшли висновку, що вітамін D3 може бути залучений до виживання клітин, ангіогенезу і фіброгенезу за діабету через регуляторні системи VEGF-A та апеліну у печінці.
Цитотоксична активність кластерної сполуки ренію з β-аланіновими лігандами
К. В. Полохіна1, Д. Є. Китова1, О. В. Штеменко1, Н. І. Штеменко1,2
1Український державний хіміко-технологічний університет, Дніпро;
2Національний ТУ «Дніпровська політехніка», Україна;
e-mail: n.shtemenko@i.ua
Отримано: 25 лютого 2019; Затверджено: 29 листопада 2019
Раніше нами було показано, що кластерні сполуки ренію не лише пригнічують пухлинний ріст in vivo, але й підтримують антиоксидантний статус експериментальних тварин. Подальші дослідження впливу нових синтезованих сполук диренію(ІІІ) та кластерних сполук ренію на лейкемічні клітини людини є важливими. Метою цієї роботи було дослідити цитотоксичну активність нової кластерної сполуки ренію з β-аланіновими лігандами [Re2Cl6(C3H7NO2)2]·1.5H2O (I) у розчинах і наноліпосомах окремо та разом з цисплатином на клітинах Jurkat. Показано, що цитотоксичність І у розчині близька за значенням LC50 до цисплатину (LC50 = 2,06·10-6 M). Застосування системи реній–платина у комбінації з І показало збільшення цитотоксичності, особливо коли обидва компоненти системи знаходилися у формі змішаних ліпосом (LC50 = 4,93·10-10 M). Отже, нова сполука ренію зі структурою дикарбоксилату з цвітер–іонними лігандами має значну цитотоксичну і проапоптотичну дію в культурі лейкемічних клітин, особливо в комбінації з цисплатином, що підкреслює важливість подальшого пошуку нових активних сполук ренію та розробки нових протоколів для комбінаційної хіміотерапії на основі систем реній–платина.
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.