Введение
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 6
1.1 Энергетический метаболизм митохондрий 6
1.1.1 Морфология митохондрии 6
1.1.2 Функции митохондрий 7
1.1.3. Трансмембранный митохондриальный потенциал Ym 8
1.1.4 Митохондрии у различных типов клеток 10
1.1.5 Митохондриальный метаболизм в опухолевых клетках 11
1.2 Онкология 12
1.2.1 Онкогенез 12
1.2.2 Противоопухолевые препараты 15
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 19
2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 19
2.1 Исследование трансмембранного митохондриального потенциала Ym в
лимфоцитах и гранулоцитах цельной гепаринизированной венозной крови человека ex vivo 19
2.2 Исследование трансмембранного митохондриального потенциала Ym в
клеточных линиях MCF-7 (аденокарцинома молочной железы), SNB-19 (глиобластома), HCT-116 (колоректальная карцинома) и SH- SY5Y(нейробластома) 20
2.2.1. Объект исследования 20
2.2.2 Пробоподготовка 23
2.2.3 Определение цитотоксичности цисплатина 24
2.2.4 Визуализация опухолевых клеток методом микроскопирования по
Романовскому-Г имзе 25
2.3 Статистическая обработка данных 26
3.1 Ym лимфоцитов, моноцитов и гранулоцитов цельной гепаринизированной
венозной крови человека ex vivo 27
3.2 Интеропухолевая гетерогенность 29
3.3 Интраопухолевая гетерогенность 29
3.4 Цитотоксичность цисплатина 29
ВЫВОДЫ 35
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 36
ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА 37
Митохондрия- органелла эукариотической клетки, синтезирующая аденозинтрифосфорную кислоту (АТФ) (Горкин, 2006)- основной переносчик энергии в клетке (Lipmann, 1941).
Будучи достаточно небольшим элементом, митохондрия, тем не менее, представляет собой довольно сложную систему внутри клетки как морфологически, так и функционально. В попытках повлиять на жизнедеятельность клеток ученые до сих пор продолжают активное изучение показателей митохондрий.
Данная работа посвящена изучению митохондрий через измерение трансмембранного потенциала митохондрий (Ym) различных видов клеток, поскольку замечено, что величина Ym варьирует среди разных видов клеток, и внутри одной популяции разное количество клеток с низким, высоким и очень высоким Ym (Кичубаева, 2018).
Предстоит выяснить, какие значения Ym являются нормальными для разных типов клеток, что происходит с Ym при патологическом процессе, как можно использовать полученные знания о Ym. Особый интерес представляет изучение Ym для понимания механизмов возникновения злокачественных опухолей.
Злокачественные новообразования- одна из основных причин смертности и инвалидизации населения развитых и развивающихся стран, ведут к значительной утрате трудоспособности части общества. И именно столь высокая социальная значимость онкологических заболеваний является причиной интенсивного поиска методов диагностики и лечения с целью уменьшения смертности (ВОЗ, 2014).
Еще в середине двадцатых годов прошлого столетия немецкий биохимик Отто Варбург выдвинул гипотезу о митохондриальной причине онкологических заболеваний, которая не нашла абсолютного подтверждения, однако уже тут становится понятно: Ym предстоит изучать в т.ч. как один из показателей метастатического потенциала (Ayyasamy et al., 2011) и скорости роста опухолей (Schulz et al., 2006).
Цель данной работы: исследовать трансмембранный митохондриальный потенциал Ym в различных типах клеток человека в рамках клинической лабораторной диагностики.
Задачи:
1) Разработать быстрый метод оценки митохондриального потенциала Ym для исследуемых типов клеток.
2) На основе разработанной методики исследовать трансмембранный митохондриальный потенциал Ym в лимфоцитах, моноцитах и гранулоцитах цельной гепаринизированной венозной крови человека ex vivo.
3) Исследовать трансмембранный митохондриальный потенциал Ym в клетках опухолевых линий человека MCF-7 (аденокарцинома молочной железы), SNB-19 (глиобластома), HCT-116 (колоректальная карцинома), SH-SY5Y (нейробластома).
4) Оценить цитотоксичность цисплатина на клетки опухолевых линий MCF-7 (аденокарцинома молочной железы), SNB-19 (глиобластома), HCT-116 (колоректальная карцинома), SH-SY5Y (нейробластома) in vitro.
1) Нами был разработан быстрый метод оценки митохондриального потенциала Ym клеток крови человека ex vivo, основанный на проточной цитометрии.
2) Выявленная разница в значениях Ym между субпопуляциями гранулоцитов, моноцитов и лимфоцитов отражает функциональный статус митохондрий; лимфоциты обладают более высоким Ym.
3) Выявленные показатели Ym в клетках опухолевых линий человека MCF-7 (аденокарцинома молочной железы), SNB-19 (глиобластома), HCT-116 (колоректальная карцинома), SH-SY5Y (нейробластома) демонстрируют биоэнергетическую гетерогенность исследованных линий (от 0.76 до 43.8a.u. - у глиобластомы, от 0.56 до 41.87 a. u. - у рака прямой кишки и от 0.76 до 41.87 a. u. - у рака молочной железы, от 0.69 до 4.2 a. u. - у нейробластомы). Этот феномен обусловлен сосуществованием в опухолях субпопуляций клеток с различными метаболическими программами для поддержания своей энергетики.
4) Наибольшую цитотоксичность цисплатина наблюдали по отношению к линии SNB-19, которая проявилась в уменьшении доли клеток с высоким и гипервысоким митохондриальным потенциалом, что коррелировало с увеличением доли апоптотических клеток.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
