Заказать работу


Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


МОНИТОРИНГ БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ОТВЕТОВ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ КЛЕТОК В КЛИНИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРНОЙ ДИАГНОСТИКЕ МЕТОДОМ ПРОТОЧНОЙ ЦИТОМЕТРИИ

Работа №31130
Тип работыДипломные работы, ВКР
Предметбиология
Объем работы42
Год сдачи2019
Стоимость3700 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено 63
Не подходит работа?

Узнай цену на написание

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.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании студенческих
и аспирантских работ!


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.



1) Адо, А. Д. Патологическая физиология [Текст] / А. Д. Адо, М. А. Адо, В. И. Пыцкий, Г. В. Порядин, Ю. А. Владимиров. - М.: Триада-Х, 2000. - 607 с.
2) Алешин, В.А. Клинические рекомендации по диагностике и лечению церебральных метастазов злокачественных опухолей. [Текст] / В. А. Алешин, А.Х Бекяшев., Д. М. Белов, В. Б. Карахан, С. В. Медведев, А. А. Митрофанов, З. П. Михина, Е. А. Москвина, Д. Р. Насхлеташвили- Москва, 2014
3) Аппель, Б. Нуклеиновые кислоты: от А до Я [Текст] / Б. Аппель и др.- М.: Бином: Лаборатория знаний, 2013.- 413 с.
4) Вартанян, А. А. Молекулярные механизмы действия препаратов платины [Текст] / Вартанян А. А., Огородникова М. В. // Российский биотерапевтический журнал.- 2004.- №1.
5) Винокуров, А. А. Профилактика мужского бесплодия при лечении опухолей. Проблемы и решения [Текст] / А. А. Винокуров, Г. А. Новичкова, А. Г. Румянцев // РЖДГиО.- 2015.- №4.
6) Всемирная организация здравоохранения. Доклад о ситуации в области неинфекционных заболеваний в мире [Электронный ресурс]: https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/148114/WHO_NMH_NVI_15.1_rus.pd f;jsessionid=E75454A3790B439E75C21FCB4FED3CB0?sequence=6 - 2014
7) Горизонтов, П. Д. Гомеостаз. [Текст] / П. Д. Горизонтов - М.: Медицина, 1981. - 576 с.
8) Горкин, А. П. Биология. Современная иллюстрированная энциклопедия [Текст] / Гл. ред. А. П. Горкин.- М.: Росмэн, 2006
9) Кичубаева И. И. Разработка тестов оценки биоэнергетического статуса клеток человека для применения в клинико-лабораторной диагностике [Текст] / И. И. Кичубаева // Итоговая научно-образовательная конференция студентов Казанского федерального университета 2018 года: сб. статей: [в 5 т.]. - Казань: Изд- во Казан. ун-та, 2018. - Т. 3: Институт геологии и нефтегазовых технологий.
Институт фундаментальной медицины и биологии. Институт экологии и природопользования. Химический институт им. А. М. Бутлерова. Институт физики. Высшая школа информационных технологий и интеллектуальных систем. - 376 с.
10) Корман, Д. Б. Противоопухолевые препараты, применяемые для лечения
злокачественных опухолей органов пищеварения: механизмы действия и
фармакокинетика. / Д. Б. Корман // Лекции (Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН)- 2011.
11) Ленинджер, А. Основы биохимии: В 3-х т. Т. 2. [Текст]: [пер. с англ] / А. Ленинджер- М.: Мир. 1985—368 с.
12) Ли, Л.А. Оценка дисфункции митохондрий при внебольничной пневмонии у детей / Л. А. Ли, О. А. Лебедько, В. К. Козлов // Дальневосточный медицинский журнал.- 2015. - №2.
13) Нельсон, Д. Основы биохимии Ленинджера. В 3-х т. Т. 2. [Текст]: [пер. с англ] / Д. Нельсон, М. Кокс. - М.: Бином. Лаборатория знаний, 2015. - 640c.
14) Прохоров, А. М. Большой энциклопедический словарь: А-Я / Гл. ред. Прохоров А.М. - 2-е изд., перераб. и доп. - Москва ; Санкт-Петербург : БСЭ, 2000.
- 1452 с. - ISBN 5-85270-160-2
15) Тюляндин, С. А. Таксаны- новые противоопухолевые препараты растительного происхождения с уникальным механизмом действия / С. А. Тюляндин, A. M. Г арин, В. А. Г орбунова // Вестн. РОНЦ им. Н. Н. Блохина РАМН.- 1993.- №S.
16) Фирсова, Н. Д. Развитие современных знаний о причинах рака. [Текст]: [пер. с англ] / Н. Д. Фирсова // История рака. Пер. с англ.-2016
17) Щепотин, И. Б. Индуцированная химеотерапией аменорея у больных раком молочной железы: основные механизмы и диагностические критерии нарушения функции яичников / И. Б. Щепотин, А. С. Зотов, М. Ф. Аникусько, И. И. Любота, Р. В. Любота // Кишчна ендокринолопя та ендокринна хiрургiя.- 2013.- №2 (43)
18) Ченцов, Ю. С. Введение в клеточную биологию. / Ю. С. Ченцов.- М.: Академкнига, 2004.- С. 333.- 495 с.- ISBN 5-94628-105-4.
19) Хисматуллина, З. Н. Особенности этапов химического, физического и вирусного канцерогенеза / З. Н. Хисматуллина // Вестник Казанского технологического университета.- 2013.- №7.
20) Ayyasamy, V. Cellular model of Warburg effect identifies tumor promoting function of UCP2 in breast cancer and its suppression by genipin [Text] / V. Ayyasamy, K. M. Owens, M. M. Desouki, P. Liang, A. Bakin, K. Thangaraj, D. J. Buchsbaum, A. F. LoBuglio, K. K. Singh // PLoS One.- 2011.-6(9):e24792.
21) Brand, M. D. Assessing mitochondrial dysfunction in cells / M. D. Brand, D. G. Nicholls // Biochemical Journal— 2011.- Vol. 435.- P. 297- 312.
22) Campbell, N. A. Biology: Exploring Life / N. A. Campbell, B. Williamson, R. J. Heyden // Boston, Massachusetts: Pearson Prentice Hall.- 2006- ISBN 978-0-13250882-7.
23) Campello, S. Mitochondrial shape changes: orchestrating cell pathophysiology / S. Campello, L. Scorrano // EMBO.- 2010.- Vol. 11, № 9.- P. 678-684.
24) Chazotte, B. The mobility of a fluorescent ubiquinone in model lipid membranes. Relevance to mitochondrial electron transport / B. Chazotte, C.R Hackenbrock // J. Biol.- 1991- Chem. 266, 5973-5979
25) Dasari, S. Cisplatin in cancer therapy: molecular mechanisms of action / S. Dasari, P. B. Tchounwou // Eur J Pharmacol.- 2014- 740:364-378.
26) Degli Esposti, M. Assessing Functional Integrity of Mitochondria in Vitro and in Vivo / M. Degli Esposti // Methods in cell biology.- 2001.- Vol. 65.- P. 75- 96.
27) Hanahan, D. "The hallmarks of cancer" / D. Hanahan, R. A. Weinberg // Cell- 2000.- 100 (1): 57-70.- doi:10.1016/S0092-8674(00)81683-9. PMID 10647931
28) HTC-116 (ATCC® CCL247™) [Электронный ресурс]: Product Sheet / ATCC- 2018— Режим доступа: https://www.lgcstandards-atcc.org/products/all/CCL-247.aspx- Дата доступа: 25.05.2019
29) Hrycay, E. G. Involvement of Cytochrome P450 in Reactive Oxygen Species Formation and Cancer / E. G. Hrycay, S. M. Bandiera // Adv Pharmacol.- 2015- 74:3584.- doi: 10.1016/bs.apha.2015.03.003.
30) Gasparre, G. Mitochondria in cancer / G. Gasparre, R. Rossignol, P. Sonveaux // Biochimica et Biophysica Acta (BBA)— Bioenergetics Volume 1858—2017— Issue 8— Pages 553-555
31) George, M. S. The Role of Mitochondria in Axon Development and Regeneration / M. S. George, G. D. Gianluca // Neurobiol.- 2018- 78(3): 221-237.
32) Gergely, J. Mitochondrial hyperpolarization and ATP depletion in patients with systemic lupus erythematosus. / J. Gergely, C. Grossman, B. Niland, F. Puskas, H. Neupane, F. Allam, K. Banki, P. E. Phillips, A. Perl // Arthritis Rheum.- 2002— 46, 175-190.
33) Green, D. E. Lipmann, F., Adv. Enzymol., 1, 99 (1941); Currents in Biochemical Research / edit. by D. E. Green // Intersci. Pub., Inc.- New York— 1946.
34) Islami, F. A prospective study of tea drinking temperature and risk of esophageal squamous cell carcinoma / F. Islami, H. Poustchi, A. Pourshams, M. Khoshnia, A. Gharavi, F. Kamangar, S. M. Dawsey, C. C. Abnet, P. Brennan, M. Sheikh, M. Sotoudeh, A. Nikmanesh, S. Merat, A. Etemadi, S. Nasseri Moghaddam, P. D.Pharoah, B. A. Ponder,
N. E. Day, A. Jemal, P. Boffetta, and R. Malekzadeh // Int. J. Cancer- 2019— doi: 10.1002/ijc.32220
35) Kramer, P. Our (Mother's) Mitochondria and Our Mind / P. Kramer, P. Bressan // Perspect Psychol Sci.- 2018— 13(1):88-100- doi: 10.1177/1745691617718356.
36) Langer, C. J. Current management of brain metastases, with a focus on systemic options / C. J. Langer, M. P. Mehta, // Journal of clinical oncology: official journal of the American Society of Clinical Oncology. - 2005. - T. 23. № 25. C. 6207-6219
37) Merriam-Webster online. "Metastasis", Merriam-Webster online, accessed 20 Aug 2017.
38) Miller, E. C. Some current perspectives on chemical carcinogenesis in human and experimental animals: presidential address / E. C. Miller //- С. p. 1479— 1496.- 1978
39) LeBleu, V. S. PGC-1a mediates mitochondrial biogenesis and oxidative phosphorylation in cancer cells to promote metastasis / V. S. LeBleu, J. T. O'Connell, K.
N. Gonzalez Herrera et al. // Nat Cell Biol.- 2014- 16(10):992-15. doi:10.1038/ncb3039
40) Lee, H. T. DNA damage and mitochondrial DNA alteration in patients with systemic lupus erythematosus. / H. T. Lee, T. H. Wu, C. S. Lin, C. S. Lee, S. C. Pan, D. H. Chang, Y. H. Wei, C. Y. Tsai // Front. Biosci— 2016
41) Lemasters, J. J. Imaging of mitochondrial polarization and depolarization with cationic fluorophores / J. J. Lemasters, V. K. Ramshesh // Methods in cell biology- 283295—2007.
42) Schulz, T. J. Induction of oxidative metabolism by mitochondrial frataxin inhibits cancer growth: Otto Warburg revisited / T. J. Schulz (et al.) // J. Biol. Chem.- 2006-V. 281— N 2.- P. 977-981.
43) Perl, A. Mitochondrial dysfunction in T cells of patients with systemic lupus erythematosus. / A. Perl, J. Gergely, K Banki // Int. Rev. Immunol.-2004— 23, 293-313.
44) Pizzo, P. Mitochondrial Ca2+ homeostasis: mechanism, role, and tissue specificities P. Pizzo, I. Drago, R. Filadi, T. Pozzan, P. Arch // Eur. Journal Physiol.-
2012. - № 464.- P. 3-17.
45) Rasola, A. Mitochondrial permeability transition in Ca2+ dependent apoptosis and necrosis Rasola A., Bernardi P. // Cell Calcium.- 2011.- Vol. 50.- P. 222-233.
46) Rongvaux, A. Innate immunity and tolerance toward mitochondria / A. Rongvaux // Mitochondrion.- 2018;- 41:14-20.- doi: 10.1016/j.mito.2017.10.007.
47) Pariante, C. M. Neuroscience, mental health and the immune system: overcoming the brain-mind-body trichotomy / C. M. Pariante // Epidemiol Psychiatr Sci.- 2016;- 25(2):101-5
48) Prakash, Y. S. Mitochondrial Dysfunction in Airway Disease / Y.S. Prakash, C.
M. Pabelick, G.C. Sieck // Chest.- 2017;- 152(3):618-626.- doi:
10.1016/j.chest.2017.03.020.
49) SH-SY5Y (ATCC® CRL-2266™) [Электронный ресурс]: Product Sheet / ATCC- 2018— Режим доступа: https://www.lgcstandards-atcc.org/products/all/CRL- 2266.aspx?geo_country=ru- Дата доступа: 25.05.2019
50) Sieuwerts, A. M. The MTT tetrazolium salt assay scrutinized: how to use this assay reliably to measure metabolic activity of cell cultures in vitro for the assessment of growth characteristics, IC50-values and cell survival / A. M. Sieuwerts, J. G. Klijn, H. A. Peters, J. A. Foekens // Eur J Clin Chem Clin Biochem— 1995;- 33(11):813-23
51) Skulachev, V. P. Oxygen in living cells: good and evil / V. P. Skulachev // 1996—
Q. Rev. Biophys.- 29, 169-202.
52) Soule, H. D. " A human cell line from a pleural effusion derived from a breast carcinoma" / H. D. Soule; J. Vazquez; A. Long; S. Albert; M. Brennan // Journal of the National Cancer Institute.- 1973— 51 (5): 1409-1416. doi:10.1093/jnci/51.5.1409. PMID 4357757.
53) SNB-19 (ATCC® CRL2219™) [Электронный ресурс]: Product Sheet / ATCC- 2018- Режим доступа: https://www.rlsnet.ru/fg_index_id_267.htm- Дата доступа:
25.05.2019
54) Viale, A. Tumors and Mitochondrial Respiration: A Neglected Connection / A. Viale, D. Corti, G. F. Draetta // Cancer Res- 2015- (75) (18) 3687-3691; DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-15-0491
55) Zheng, J. Energy metabolism of cancer: Glycolysis versus oxidative
phosphorylation (Review) / J. Zheng // Oncol Lett.- 2012;- 4(6): 1151-1157. doi: 10.3892/ol.2012.928


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.

Пожалуйста, укажите откуда вы узнали о сайте!



© 2008-2020 Cервис продажи образцов готовых курсовых работ, дипломных проектов, рефератов, контрольных и прочих студенческих работ.
.